Слабый сигнал зонда достигал Земли через значительное время, скорость передачи невелика, но сеть радиотелескопов Deep Space Network прекрасно справилась с приемом. Можно сравнить ее с телефонной станцией, обслуживающей звонки дальней связи для рукотворных объектов в Солнечной системе, а теперь и за ее пределами.

DSN состоит из огромных спутниковых антенн, находящихся в трех пунктах: около Барстоу в Калифорнии, под Мадридом и неподалеку от Канберры. Друг от друга эти места отделены примерно 120 градусами долготы — так телескопы охватывают широкий участок неба, и прежде чем космический аппарат потеряет связь с одной из антенн, его успевает найти следующая на другом континенте.

Высокочувствительные параболические антенны DSN работают поодиночке или группами, ежемесячно связываясь примерно с тремя десятками космических зондов, объясняет Джефф Осман, технический руководитель Deep Space Network.

Первые снимки, сделанные New Horizons при прохождении рядом с Плутоном, были получены на 70-метровые антенны около Мадрида и Барстоу. Данные поступали на скорости примерно в 1200 бит в секунду — как по модему для коммутируемых линий в начале 1990-х, а сигнал от New Horizons до Земли идет около четырех с половиной часов.

Поскольку космическому аппарату надо выполнять научные задачи, его антенны не всегда повернуты к Земле. Поэтому снимки, сделанные с ближайшей к поверхности планеты точки, поступали на Землю только спустя сутки с лишним, а видеозаписи с окраины Солнечной системы получить пока что вообще не представляется возможным.

Когда New Horizons подошел к Плутону максимально близко, к зонду были повернуты сразу шесть антенн Deep Space Network. Часть из них выполняли роль резервных на случай проблем с отправкой космическому кораблю управляющих сигналов, которые передаются с Земли на еще меньшей скорости: 500 бит в секунду.

Deep Space Network работает не только с аппаратами НАСА. Высокочувствительную сеть антенн применяют в международных миссиях, в том числе в начатой недавно Европейским и Японским космическими агентствами.

В любое время DSN поддерживает связь с 12-15 аппаратами. Информация о занятости сети отображается в режиме реального времени на сайте DSN Now: там можно увидеть, с какими именно космическими кораблями работают различные антенны, посмотреть скорость передачи данных и используемый частотный диапазон.

Большинство космических кораблей работают в X-диапазоне на 8,4-8,5 ГГц, который во всем мире зарезервирован для связи с дальним космосом. Поскольку приходящие на Землю сигналы очень слабы, космическим агентствам нужны выделенные частоты, чтобы избежать взаимных помех с наземными радиослужбами. Чтобы избавиться от шумов, для будущих поколений космических аппаратов предполагается пользоваться еще более высокими частотами — диапазоном около 32 ГГц.

На DSN Now можно узнать, что сеть телескопов поддерживает связь с зондом Voyager 1, который стартовал с Земли еще в 1977 году и сегодня находится на удалении от нее около 20 млрд км: это самый далекий на сегодня от нас объект, созданный человеком. Его радиосигнал доходит до Земли примерно за 36 часов.

«После отправки сигнала на Voyager мы возвращаемся за ответом только через день», — отметил Осман.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями