Paquete de telecomunicaciones para naves espaciales y vehículos exploradores
Electra , formalmente llamado Electra Proximity Link Payload , es un paquete de telecomunicaciones que actúa como relé de comunicaciones y ayuda a la navegación para las naves espaciales y los exploradores de Marte . [1] [2] [3] El uso de dicho relé aumenta la cantidad de datos que se pueden devolver en dos o tres órdenes de magnitud.
El objetivo final de Electra es lograr un mayor nivel de integración del sistema, permitiendo así reducciones significativas de masa, potencia y tamaño, a un menor coste, para una amplia clase de naves espaciales. [4]
Descripción general
Los orbitadores Mars Global Surveyor , Mars Odyssey y Mars Express llevan la primera generación de cargas útiles de retransmisión UHF . Basándose en esta experiencia inicial, la NASA desarrolló una carga útil de retransmisión de próxima generación, la carga útil de enlace de proximidad Electra, que voló por primera vez en el Mars Reconnaissance Orbiter en 2005. [1]
El uso de los orbitadores marcianos como repetidores de radio para aumentar el retorno de datos de los exploradores y otros módulos de aterrizaje reduce la masa y la potencia que la nave espacial de superficie necesita para las comunicaciones. [5] Una característica especial es que puede ajustar activamente la velocidad de datos durante una sesión de comunicación: más lenta cuando el orbitador está cerca del horizonte desde la perspectiva del robot de superficie, más rápida cuando está por encima. [6] Para construir la red de repetidores de manera rentable, la NASA incluye una carga útil de comunicaciones de repetidores en cada uno de sus orbitadores científicos. Las misiones a Marte lanzadas después de 2005 utilizan el transceptor UHF Electra para satisfacer cualquier necesidad de navegación, comando y retorno de datos que puedan tener estas misiones. La nave espacial que llega puede recibir estas señales y determinar su distancia y velocidad en relación con Marte. Esta comunicación permite una navegación mucho más precisa. [2]
Cuando los módulos de aterrizaje y los exploradores de la NASA aterricen de forma segura en Marte, Electra podrá proporcionar datos Doppler precisos que, al combinarse con la información de posición del Mars Reconnaissance Orbiter , podrán determinar con precisión la ubicación del módulo de aterrizaje o del explorador en la superficie de Marte. Electra también podrá proporcionar cobertura UHF a los módulos de aterrizaje y los exploradores de Marte en la superficie utilizando su antena orientada hacia el nadir (apuntando directamente hacia la superficie). Esta cobertura sería importante para las naves que aterricen en Marte y que podrían no tener suficiente potencia de radio para comunicarse directamente con la Tierra por sí mismas. [1]
Características principales
Transceptor que ejecuta el sistema operativo gratuito de código abierto RTEMS . [7]
La radio definida por software (SDR) de Electra proporciona una plataforma flexible para desarrollar capacidades de retransmisión. [3]
^ abc «MRO Spacecraft and Instruments: Electra». NASA . 22 de noviembre de 2007. Archivado desde el original el 13 de febrero de 2022 . Consultado el 14 de noviembre de 2013 .
^ abc Schier, Jim; Edwards, Chad (8 de julio de 2009). "Las telecomunicaciones de la NASA en Marte: evolucionan para satisfacer las necesidades de misiones robóticas y humanas" (PDF) . NASA . Consultado el 14 de noviembre de 2013 .
^ abcdefg Edwards, Jr., Charles D.; Jedrey, Thomas C.; Schwartzbaum, Eric; Devereaux, Ann S.; DePaula, Ramon; Dapore, Mark (2003). La carga útil del enlace de proximidad Electra para las telecomunicaciones y la navegación de retransmisión en Marte . 54.º Congreso Astronáutico Internacional. 29 de septiembre-3 de octubre de 2003. Bremen, Alemania. CiteSeerX 10.1.1.455.220 . doi :10.2514/6.IAC-03-Q.3.a.06.
^ Satorius, Edgar; Jedrey, Tom; Bell, David; Devereaux, Ann; Ely, Todd; et al. (2006). "The Electra Radio" (PDF) . En Hamkins, Jon; Simon, Marvin K. (eds.). Receptores de radio autónomos definidos por software para aplicaciones en el espacio profundo . Serie de comunicaciones y navegación en el espacio profundo. NASA/Jet Propulsion Laboratory. Bibcode :2006asdr.book.....H. Archivado desde el original el 3 de octubre de 2006.
^ Webster, Guy (17 de noviembre de 2006). «El nuevo orbitador de Marte de la NASA supera la prueba de retransmisión de comunicaciones». NASA . Consultado el 14 de noviembre de 2013 .
^ "Radio Electra de la NASA para el orbitador de gases traza". Agencia Espacial Europea. 2 de julio de 2014.
^ Mortensen, Dale J.; Bishop, Daniel W.; Chelmins, David T. (2012). Caracterización de la radio definida por software espacial para permitir la reutilización (PDF) . 30.ª Conferencia Internacional de Sistemas de Comunicaciones por Satélite de la AIAA. 24–27 de septiembre de 2012. Ottawa, Canadá. doi :10.2514/6.2012-15124. hdl : 2060/20120015492 . Archivado desde el original (PDF) el 27 de diciembre de 2016 . Consultado el 24 de octubre de 2016 .
^ Webster, Guy (2 de julio de 2014). «NASA Radio Delivered for Europe's 2016 Mars Orbiter». NASA/JPL . Consultado el 22 de abril de 2018 .
^ Ormston, Thomas (18 de octubre de 2016). "Escuchando un aterrizaje extraterrestre". Agencia Espacial Europea.
^ Novak, Keith S.; Kempenaar, Jason G.; Redmond, Matthew; Bhandari, Pradeep (2015). Diseño térmico superficial preliminar del rover Mars 2020 (PDF) . 45.ª Conferencia Internacional sobre Sistemas Ambientales. 12-16 de julio de 2015. Bellevue, Washington.
Lectura adicional
Taylor, Jim; Lee, Dennis K.; Shambayati, Shervin (septiembre de 2006). Mars Reconnaissance Orbiter Telecommunications (PDF) . Serie de resúmenes de diseño y rendimiento de DESCANSO. NASA/Jet Propulsions Laboratory.
Webster, Guy; Neal-Jones, Nancy (28 de febrero de 2014). "La radio de retransmisión de la nave de la NASA con destino a Marte supera la prueba". NASA.
"El nuevo orbitador de la NASA en Marte demuestra su capacidad para realizar retransmisiones". Universidad de Colorado, Boulder. 10 de noviembre de 2014.