Jest północ, 1 stycznia 2004 roku, chcesz złożyć przy pomocy telefonu komórkowego noworoczne życzenia swoim przyjaciołom. Wybierasz numer i słyszysz: “Przepraszamy, ale linia jest zajęta. Spróbuj później.“. Jesli uważasz, że to tylko twój problem, to się mylisz. Kosmiczne agencje poszukują obecnie pomysłowego sposobu na uniemożliwienie zaistnienia podobnego problemu podczas komunikacji z Marsem, bowiem po raz pierwszy w historii, nad Czerwoną Planetą będzie aż siedem wysłanych przez człowieka obiektów. Czy będą one w stanie “zadzwonić do domu“?

Mars stał się w ostatnich latach popularnym miejscem podróży. Wysłana przez ESA sonda Mars Express wejdzie na orbitę Marsa i wystrzeli lądownik Beagle 2 pod koniec grudnia 2003 roku. Dwa należące do NASA pojazdy Mars Exploration Rovers znajdą się tam w podobnym czasie. Japońska Nozomi, po pięciu latach w przestrzeni kosmicznej, osiągnie orbitę Marsa niedługo po nich. Na końcu trzeba pamiętać, że mamy jeszcze inne sondy okrążające już Czerwoną Planetę, firmowane przez NASA: Mars Global Surveyor i Mars Odyssey. Co się stanie, jeśli wszystkie te obiekty spróbują skontaktować się z nami w jednym czasie?

Naukowcy muszą wysyłać do tych statków nieprzerwanie wiadomości. Otrzymywanie danych pozwala na kontrolę stanu przyrządów, co jest niezwykle ważne dla funkcjonowania sprzętu. Od późnych lat pięćdziesiątych służą do tego celu trzy anteny w bazach NASA, tworzące Deep Space Network (DSN). Urządzenia te znajdują się w Goldstone w Kalifornii, w Madrycie w Hiszpanii oraz w Canberze w Australii.

Sercem każdej stacji DSN jest ogromna, 70-metrowej średnicy antena. Może przechwycić sygnał od obiektu znajdującego się 16 miliardów kilometrów od Ziemi. Główny talerz otoczony jest przez kilka mniejszych anten. Zadaniem sieci jest utrzymywanie stałego kontaktu z satelitą.

W najbliższym czasie zupełnie nowa naziemna stacja ESA przyłączy się do nasłuchującego grona. Będzie ona zlokalizowana w Australii, na obrzeżach miasta New Norcia, w pobliżu Perth. Jej podstawowym wyposażeniem będzie 35-metrowa antena. Stanie się głównym komunikatorem pozwalającym przyszłym misjom ESA łączyć się z glownym centrum operacyjnym ESOC (European Space Operation Centre) w Darmstadt w Niemczech.

Dzięki nowej naziemnej stacji unikniemy problemu sygnału “zajętej linii”,” – wyjaśnia Rudi Schmidt, kierujący projektem Mars Express. – “Nie oczekujemy żadnych trudności komunikacyjnych pomiędzy Ziemią a orbitującymi obiektami. NASA, ESA, i Japończycy używają innych częstotliwości do transmisji danych. Dodatkowo każdy ze statków posiada własny sygnał wywoławczy jako identyfikator.

Komunikacja pomiędzy orbitującym sprzętem a lądownikami będzie trochę bardziej skomplikowana. ESA i NASA prowadziły bliską wspołpracę, aby amerykańskie i europejskie lądowniki oraz sprzęt orbitalny mogły współdziałać. Mars Express będzie dzięki temu mógł się komunikować z NASA Rovers a Beagle 2 z Mars Odyssey. “To gwarantuje nam otrzymanie maksymalnie dużej ilości danych naukowych. Ponadto sprawia, że możemy pomóc sobie nawzajem na wypadek jakichś problemów.” – mówi Schmidt.

Don McCoy, inżynier projektu Mars Express, dodaje, że kolejnym trikiem, jaki wykorzystano przy planowaniu misji, jest możliwość gromadzenia danych z lądownika na orbicie, w celu późniejszego przesłania na Ziemię. Pozwoli to na wydłużenie czasu transmisji oraz zmniejszenie zużycia energii.

Agustin Chicarro, naukowiec pracujący przy Mars Express Project zwrócił uwagę na fakt, że zaplecze DSN będzie potrzebne w krytycznych fazach misji, ale nie należy zapominać, że anteny będą w tym samym czasie śledzić inne istotne misje jak chociażby misję Cassini.

Autor

Łukasz Wiśniewski