В НАСА объяснили, как работает связь с марсоходом «Персеверанс»

    Ведущий инженер по телекоммуникациям миссии «Персеверанс» Питер Илотт рассказал, как удается поддерживать связь с марсоходом.

    Пять аппаратов на орбите Красной планеты, которые составляют ретрансляционную сеть: MRO, MAVEN, «Одиссей», Mars Express и Trace Gas Европейского космического агентства.
    Пять аппаратов на орбите Красной планеты, которые составляют ретрансляционную сеть: MRO, MAVEN, «Одиссей», Mars Express и Trace Gas Европейского космического агентства.

    После того, как к планете запустили сразу несколько аппаратов, ранее невостребованный радиочастотный спектр оказался зашумленным.

    По словам Илотта, в миссии Mars Exploration Rover, помимо X-диапазона, уже пытались использовать УВЧ (сверхвысокие частоты), однако тогда это был, скорее, эксперимент. За один сеанс связи с аппаратом «Одиссей» удавалось получить 80 мегабит данных. В случае с «Персеверансом» этот показатель увеличился в 10 раз, а само число сеансов выросло до 4-5 в день.

    Обычно марсоход выходит на связь в диапазоне X (от 7 до 11,2 гигагерц) утром, используя антенну с высоким коэффициентом усиления. Иногда удается достичь прямой связи, а иногда удается получить телеметрию.

    Кроме того, ежедневно используется система телеметрических сигналов. Они могут сообщать, что все системы работают нормально, либо, что возникла внештатная ситуация.

    Далее связь с марсоходом осуществляется в диапазоне УВЧ (от 300 мегагерц до 3 ГГц). Она организована с помощью орбитальных аппаратов-ретрансляторов. Аппарат передает информацию этим ретрансляторам даже в неактивном состоянии.

    Как отмечает Илотт, во время миссии «Одиссея» скорость связи передачи была фиксированной — 8, 32, 64, 128 или 256 килобит/с. При этом радиостанции на «Кьюриосити», аппарате Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN orbiter и ExoMars Trace Gas могли работать на гораздо более высоких скоростях, до 2 мегабит/с. В итоге инженеры НАСА разработали систему адаптивной передачи данных, при которой скорость может регулироваться в зависимости от силы сигнала.

    «Одиссей» по-прежнему используется в качестве одного из релейных орбитальных аппаратов для связи с «Персеверансом», и максимальными скоростями остаются 128 или 256 Кбит/с. Но с другими аппаратами можно работать и на более высоких скоростях.

    Марсоход также оснащен инструментом под названием MaROS, который позволяет решить, куда передавать данные, чтобы не допустить их потери из-за переполнения хранилища ретранслятора.

    Ранее главный оператор марсианского вертолёта «Индженьюити» Ховард Грип рассказал о подготовке к первому полету мультикоптера на Марсе и проблемах проекта, которые возникли на Земле во время испытаний.

    Между тем «Индженьюити» успешно протестировал запуск лопастей на высоких оборотах со второй попытки. Для этого инженерам НАСА пришлось удаленно добавить несколько новых команд в ранее подготовленную тестовую программу вертолета. Первый марсианский вертолет «Индженьюити» запланирован на 19 апреля.

    Комментарии 19

      +18
      Кроме того, ежедневно используется система звуковых сигналов. Они могут сообщать, что все системы работают нормально, либо, что возникла внештатная ситуация.


      Звуковые сигналы на Марсе? Что бы кто ни будь из местных мог по звукам определить проблему? :)

      В оригинале
      «we sometimes get telemetry from it on the X band. The rates aren't very high, but there's enough to get some basic information and health. We also get what we call beeps—there’s three possible beeps each day. One is the saving beep. If we get that one, we've got a problem.»


      Они получают телеметрию в небольших объемах и эти небольшие пакеты с телеметрией они называют beeps. Но только называют.
        +2
        Звуковые сигналы на Марсе?

        В принципе это возможно — на Марсе есть атмосфера, хоть и довольно жиденькая.

          +12
          Но до орбитальных ретрансляторов марсоход все равно вряд ли допищится :)
          +8
          Я как только прочел про звуковые сигналы — полез посмотреть кто автор новости. Угадал с первого раза :)
            +1

            Монетизация со статьи сама по себе не возникнет. Как же это напоминает сео-спамеров-рерайтеров, создавший миллионы мусорных статей и засорившие Интернет

            +6
            Бипы — кастрированная морзе. Наверное на случай, если откажут более высокоуровневые каналы связи.
              +6
              Тональные сигналы, генерируемые самыми простыми схемами аппаратно, а уже ниже идёт всей остальное кодирование с со старой доброй фазовой модуляцией. Это очень популярное решение в ракетной технике.
                +1
                Что бы кто ни будь из местных мог по звукам определить проблему? :)
                местный слушатель
                  +2

                  Закон связиста: чем громче крикнешь — тем дальше услышат

                    +1

                    Сразу представил r2-d2… Интересно как ориентируется вертолет без gps и с таким лагом, какой у него радиус, чтобы держать связь с Персеверанс и может ли например он долететь до Кьюриосити и связаться с ним?

                      +1
                      Интересно как ориентируется вертолет без gps

                      Писали что он ориентируется по данным камеры которая «смотрит» вниз. Я так понимаю там «относительная» система определения координат. Т.е. по видео определяют в каком направлении движется аппарат, ни и интегрируют эти показания. Далеко с такой системой не улетишь (даже точнее будет сказать не вернёшься).
                        +1
                        The only active rover right now besides Perseverance is Curiosity, which was deployed in 2012. It is roughly 3,700 km (2,300 miles) away from Perseverance's landing site in Jezero Crater.
                        Межу ними довольно большое расстояние.
                      +11

                      Страница состояния антенн DSN в реальном времени: https://eyes.nasa.gov/dsn/dsn.html
                      Если выбрать антенну и раскрыть more info, покажет скорость, мощность итд. Периодически виден приём от «Вояджеров», 160 бит/с, пинг 1.76 дня.
                      Несколько раз был возле мадридской наземной станции уже после посадки марсохода, впечатляет — здоровенная (70 м диаметр) главная антенна (номер 63 на сайте) урчит моторами, на странице статус “tracking”, громкоговорители на территории несколько раз повторяют предупреждение, проходит немного времени, и страница начинает показывать, что пошёл обмен с MRO.

                        +1
                        На советских просто сирена включалась, чтобы персонал успел спуститься с антенны, до того как она начнет движение, если он был там, а в обычных случаях сирена предупреждает весь персонал об необходимости укрыться в здании от бокового излучения передатчика.
                          0

                          у Ломачинского был рассказ о том, как трое служивых проводил профилакьику на тарелке, но сигнала о запуске трансляции не было.
                          детальное описание что стало с внутренними органами людей в момент импульса с тарелки доставляет и глубоко проникает в мозг, хрен потом забудешь.

                            0

                            У нас при виде 19кВт мощности передачи тоже было возник вопрос "а ничего что мы тут возле самого забора гуляем?", но потом увидели спокойно передвигающихся по территории работников и успокоились :)

                              0

                              20кВт до Марса не добьет с приличной скоростью. Там мощность под 200кВт надо. Плюс важен угол наклона луча к горизонту. Тут вопрос насколько сильные боковые лепестки. Или насколько неповезет попасть в луч. Возле небольших киловатных тарелок дохлые птицы валяются.

                                0

                                Вот прямо сейчас идёт передача в сторону MRO с мощностью 5.11кВт. Подозреваю, в «ту» сторону большие скорости и не нужны.


                                И вот ещё отличный тех.документ по MRO: https://descanso.jpl.nasa.gov/DPSummary/MRO_092106.pdf — у самого MRO мощность передатчика в сторону Земли всего лишь 100Вт (при скорости в единицы Мбит/с).

                          +1

                          "Мякотка" — должна быть тут: https://descanso.jpl.nasa.gov/

                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                          Самое читаемое