Space Communications and Navigation Program

Program Space Communications and Navigation (SCaN) menempatkan tiga jaringan komunikasi ruang angkasa utama NASA,

Space Network (SN),
Near Earth Network (NEN) (sebelumnya dikenal sebagai Ground Network atau GN), dan
Deep Space Network (DSN),

di bawah satu payung Management and Systems Engineering. Lembaga ini didirikan pada tahun 2006. Hal itu sebelumnya dikenal sebagai Program Space Communications & Data Systems (SCDS).^[1]^[2]^[3]

Sejarah

Sebelum administrator NASA Michael D. Griffin menciptakan SCaN untuk mengarahkan program jaringan terpadu, berbagai organisasi di Markas Besar NASA telah mengelola kemampuan dan fungsi komunikasi ruang angkasa Badan tersebut di bawah Program terpisah menggunakan berbagai pendekatan administratif.

Kantor SCaN didirikan atas arahan Griffin dalam sebuah Memorandum berjudul "Pembentukan Kantor Komunikasi dan Navigasi Luar Angkasa," tertanggal 19 Juli 2006. SCaN beroperasi sebagai organisasi pusat dalam Direktorat Misi Eksplorasi dan Operasi Manusia (HEOMD):

Tanggung jawab Kantor ini meliputi pengelolaan jaringan ruang angkasa yang ada termasuk sistem Satelit Pelacakan dan Relai Data, Jaringan Ruang Angkasa Dalam, Jaringan Darat, Jaringan Layanan Terpadu NASA; penerapan segala perbaikan dan peningkatan pada sistem dan jaringan tersebut; dan pengembangan arsitektur komunikasi dan navigasi NASA di masa mendatang.

Jaringan Darat (GN) kini telah berganti nama menjadi Jaringan Dekat Bumi.

Layanan

SCaN dipandang sebagai penyedia layanan yang mendukung antarmuka dan melakukan serangkaian fungsi standar, termasuk:

Transfer data maju ( uplink ke pesawat ruang angkasa)
Pengembalian transfer data ( downlink dari pesawat ruang angkasa ke darat)
Komunikasi suara yang berbeda
Komunikasi darurat
Komunikasi pasca pendaratan
Pengukuran radiometrik
Korelasi waktu
Pemantauan layanan
Pertukaran ephemeris
Koordinasi operasional
Penjadwalan layanan.

Skema komunikasi

Komunikasi dengan platform ruang angkasa dilakukan melalui RF, dengan pilihan spektrum, modulasi, dan metode pengkodean, yang disebutkan di bawah ini.

Spektrum

Jaringan Luar Angkasa berkomunikasi dengan pesawat ruang angkasa menggunakan S-band, Ku-band,^[4] dan Ka-band dengan komunikasi laser/optik yang direncanakan.

Jaringan Luar Angkasa Dalam berkomunikasi dengan pesawat antariksa menggunakan S-band, K-band, dan Ka-band.

Pita frekuensi ruang angkasa dalam dan pita ruang angkasa dekat adalah pita frekuensi yang telah dialokasikan untuk layanan penelitian ruang angkasa oleh Persatuan Telekomunikasi Internasional untuk digunakan dalam penelitian ruang angkasa dalam dan ruang angkasa dekat .

Alokasi frekuensi dalam MHz
Penamaan band	Deep space bands (untuk space stations yang berjarak lebih dari 2.000.000 km dari Bumi)		Near space bands (untuk space stations yang jaraknya kurang dari 2.000.000 km dari Bumi)
Penamaan band	Up-link (Bumi ke luar angkasa)	Down-link (Antariksa ke Bumi)	Up-link (Bumi ke luar angkasa)	Down-link (Antariksa ke Bumi)
S band	2110–2120	2290–2300	2025–2110	2200–2290
X band	7 145–7 190	8 400–8 450	7 190–7 235	8 450–8 500
K band	*	*	*	25 500–27 000
Ka-band	34 200–34 700	31 800–32 300	*	*

* = Tidak ada penugasan atau tidak didukung oleh DSN

Modulasi

SN menggunakan penguncian pergeseran fasa dan modulasi fasa dari sinyal pembawa .

Pengkodean

Jaringan Luar Angkasa (digunakan untuk komunikasi dekat Bumi) mendukung skema pengkodean berikut:

BPSK
QPSK / SQPSK
8PSK
Rate 1/2 pengkodean konvolusional
SQPN
PRN coding - digunakan untuk mengurangi kerapatan spektrum daya untuk sinyal laju bit rendah, dan untuk transfer waktu.

Metode Reed–Solomon digunakan sebagai kode blok koreksi kesalahan awal sebelum skema pengkodean sekunder dipilih.

Umur satelit

Satelit yang berada di orbit rendah pada ketinggian beberapa ratus kilometer dari permukaan tanah akan memasuki atmosfer dan terbakar dalam beberapa tahun hingga beberapa dekade. Di sisi lain, satelit yang berada di orbit tinggi di atas 1.000 km akan terus berputar selama lebih dari 100 tahun. Satelit yang berada di luar angkasa tanpa jatuh dalam waktu yang lama menimbulkan masalah sampah antariksa (space debris) dan berbagai diskusi tentang masalah ini diadakan di seluruh dunia.

Daftar berikut memberikan panduan kasar mengenai masa hidup suatu objek dalam orbit melingkar atau hampir melingkar pada berbagai ketinggian dan Masa Hidup.

200 km 1 hari
300 km 1 bulan
400 km 1 tahun
500 km 10 tahun
700 km 100 tahun
900 km 1000 tahun

Berikut adalah beberapa faktor lain yang memengaruhi umur satelit:

Desain: Umur desain satelit GPS adalah 7,5 hingga 15 tahun.
Bahan bakar: Mengirim satelit ke orbit dengan banyak bahan bakar dapat memperpanjang umurnya.
Radiasi: Mendesain komponen untuk menahan radiasi keras dapat memperpanjang umur satelit.
Aktivitas matahari: Prediksi cuaca luar angkasa dapat memengaruhi umur satelit.

Ketika satelit mencapai akhir masa pakainya, satelit tersebut dibuang dengan berbagai cara, tergantung pada ukuran dan orbitnya:

Satelit yang lebih kecil di orbit rendah terbakar oleh gesekan dengan udara saat jatuh kembali ke Bumi.
Satelit yang lebih besar di orbit rendah diturunkan di dekat Point Nemo, bagian terpencil Samudra Pasifik, agar tidak mencapai permukaan Bumi.

Lihat pula

Referensi

^ SCaN Testbed homepage at NASA Glenn Research Center
^ NASA. Space Communications and Navigation (SCaN) Program Plan. National Aeronautics and Space Administration.
^ NASA (January 30, 2009). SCaN Systems Engineering Management Plan (SEMP). NASA Space Communication and Navigation Program Office. SCaN-SEMP.
^ NASA, Exploration and Space Communications Projects Division; Goddard Space Flight Center (August 2007). Space Network User's Guide (SNUG), 2.3, Elements of the SN (edisi ke-Rev 9). National Aeronautics and Space Administration. 450-SNUG.

http://www.nasa.gov/directorates/heo/scan/index.html#.U15I0SfbyWY

[1] SCaN Testbed homepage at NASA Glenn Research Center

[ProgramPlan-2] NASA. Space Communications and Navigation (SCaN) Program Plan. National Aeronautics and Space Administration.

[SEMP-3] NASA (January 30, 2009). SCaN Systems Engineering Management Plan (SEMP). NASA Space Communication and Navigation Program Office. SCaN-SEMP.

[SNUG1-4] NASA, Exploration and Space Communications Projects Division; Goddard Space Flight Center (August 2007). Space Network User's Guide (SNUG), 2.3, Elements of the SN (edisi ke-Rev 9). National Aeronautics and Space Administration. 450-SNUG.

[1]

[2]

[3]

[4]