רשת חלל עמוק

רשת חלל עמוק (באנגלית: DSN - Deep Space Network) היא רשת בינלאומית של אנטנות ומתקני תקשורת המשמשים לתקשור עם רכבי חלל פלנטריים ותצפיות רדיו ורדאר אסטרונומיים לחקר מערכת השמש והיקום. DSN משמשת גם לתקשור עם משימות בודדות סביב כדור הארץ. הטלסקופים המרכזיים ביותר של הרשת נמצאים במרכז גולדסטון לתקשורת חלל עמוק שבקליפורניה, במרכז מדריד לתקשורת חלל עמוק שבמדריד ובמרכז קנברה לתקשורת חלל עמוק שבקנברה.
DSN היא חלק מהמעבדה להנעה סילונית של נאס"א. הרשת מקבילה ל־ESTRACK של סוכנות החלל האירופאית, SDSN הרוסית, IDSN ההודית ו־CDSN הסינית.

רשת חלל עמוק

מעקב אחרי משימות הנמצאות בחלל הרחוק מכדור הארץ שונה ממעקב אחרי משימות הנמצאות במסלול לווייני נמוך. משימות חלל עמוק ניתנות לצפייה למשך זמן רב מאזורים נרחבים בכדור הארץ, ולכן נדרשות תחנות תקשורת מעטות (ל־DSN ישנם רק 3 תחנות). עם זאת, אותן תחנות דורשות אנטנות עצומות ומקלטים רגישים ביותר, יחד עם משדרים חזקים במיוחד על מנת לקלוט ולשדר מאותם מרחקים עצומים.
החלל העמוק מוגדר בשני אופנים שונים. הראשון הוא כאשר משימה נמצאת רחוק מספיק מכדור הארץ כך שהיא תמיד נמצאת בשדה הראייה של אחת מתחנות DSN. מרחק זה, שהוא כ־30,000 ק"מ, היה הגדרת "חלל עמוק" במשימות אפולו ובימיה הראשונים של DSN. ההגדרה השנייה והנוכחית ל"חלל עמוק" היא של איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי שהגדירה מספר תדרים שונים לחלל העמוק ולחלל בקרבת כדור הארץ. לפי הגדרה זו, החלל העמוק מתחיל במרחק של 2,000,000 ק"מ מפני כדור הארץ.

היסטוריה

DSN הוקמה בינואר 1958 כאשר JPL, תחת חוזה של צבא ארצות הברית, פרסה אנטנות רדיו ניידות בניגריה, סינגפור וקליפורניה כדי לקלוט טלמטריה ותקשורת מאקספלורר 1, הלוויין האמריקאי הראשון. נאס"א כן הוקמה רשמית ב־1 באוקטובר 1958, כדי לאחד את תוכניות החלל הנפרדות של צבא ארצות הברית, צי ארצות הברית וחיל האוויר של ארצות הברית לתוכנית חלל אזרחית אחת.
ב־3 בדצמבר 1958 JPL הועברה מידי צבא ארצות הברית לידי נאס"א וקיבלה את האחריות לתכנון ולהוצאה אל הפועל של משימות לחקר הירח ומערכת השמש באמצעות גשושיות הנשלטות מרחוק. זמן קצר לאחר ההעברה, נאס"א ייסדה את המושג "רשת חלל עמוק" כמערכת תקשורת נפרדת שתתאים לכל משימות החלל העמוק, ובכך להימנע מהצורך ליצירת רשת תקשורת עבור כל משימה ומשימה. DSN קיבלה אחריות על ביצוע מחקרים, פיתוח והפעלת מתקניה. DSN הפכה למובילה העולמית בתחום פיתוח מקלטים שקטים, פיתוח "צלחות" תקשורת, מעקב, טלמטריה, עיבוד מידע דיגיטלי וניווט חלל עמוק.
האנטנות הגדולות ביותר של DSN נקראות לפעולה לעיתים קרובות במקרה חרום של רכב חלל כלשהו. רוב החלליות מתוכננות כך שיוכלו לתקשר באמצעות האנטנות הקטנות (והחסכוניות יותר) של DSN, אך בעת חרום, השימוש באנטנות הגדולות קריטי. הצורך באנטנה גדולה יכול לבוא בגלל מחסור באנרגיה חשמלית המגבילה את יכולות השידור של החללית במצוקה או בגלל סיבות דומות. במקרה חרום הצורך ליצור קשר עם החללית קריטי כדי לקבל כל מידע אפשרי אודות בעיית החללית כך שיהיה אפשר לתקנה. מקרה החרום המפורסם ביותר הוא מקרה אפולו 13, בו לחללית הייתה אנרגיה חשמלית מוגבלת במיוחד ואנטנות התקשורת לטווח רחוק של החללית שידרו ברמות גל נמוכות מידי עבור רשת הטיסות המאוישות לחלל, והשימוש באנטנות הגדולות ביותר של DSN (יחד עם טלסקופ הרדיו של מצפה פארקס האוסטרלי) היה קריטי להצלת צוות המשימה. בעוד תוכנית אפולו הייתה תוכנית אמריקאית, DSN מספקת את שרות החרום לסוכנויות חלל אחרות גם כן, כדי להגביר את שיתוף הפעולה בין הסוכנויות. לדוגמה, הצלחת משימת SOHO של סוכנות החלל האירופית לא הייתה אפשרית ללא שימוש באנטנות הגדולות של DSN.

ניהול

DSN היא מתקן של נאס"א והיא מנוהלת ומופעלת עבור נאס"א על ידי המעבדה להנעה סילונית (JPL), חלק מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה. דירקטוריון הרשת הבין־כוכבית (IDN) מנהלת את המתקן בתוך JPL ואחראית על פיתוח הרשת והפעלתה. ה־IDN נחשבת לאחראית על כל ענייני JPL הקשורים לתקשורת, ניווט בין־כוכבי, מידע מערכות, מידע טכנולוגי, מחשוב, הנדסת תוכנה וטכנולוגיות רלוונטיות אחרות. IDN אחראית גם על מערכת הפעולות רבת־המשימות המתקדמת (AMMOS) של JPL ושירותי המידע והמחשוב הממסדיים (ICIS) של JPL.