DSN Now, tutto il traffico radio interstellare secondo per secondo

La Deep Space Network della NASA, la rete di tre postazioni di antenne paraboliche che gestisce tutte le attività di controllo e comunicazione delle sonde spaziali delle varie missioni NASA e di altri enti, celebra i 50 anni di attività con un bellissimo sito Web istituzionale pieno di informazioni e immagini e con DSN Now un servizio "open data" che permette di osservare in tempo reale le comunicazioni che avvengono in quel momento tra una specifica antenna e una sonda.

Naturalmente non si entra nel dettaglio del traffico ma sono disponibili molte informazioni. Le frequenze approssimate di uplink e downlink, la presenza di telemetria o di sole portanti, la velocità di trasferimento dati. Per ogni antenna e sonda vengono fornite illustrazioni e sommarie descrizione. Insomma, una specie di cruscotto delle comunicazioni spaziali che non potrà non affascinare, vista la natura di questi segnali, i fedelissimi della radio a lunghissima (siderale in questi casi) distanza.

I sistemi del rover Curiosity: ecco come funziona davvero radio marte

Dopo la conferenza stampa NASA di ieri molti giornali pubblicano oggi la notizia sulla ricezione della "prima trasmissione radio da marte" "Radio Marte". Ora, la forma è un po' fuorviante perché sembra quasi che finora le sonde marziane abbiano comunicato a Houston con le bandierine. In realtà la "prima" riguarda il messaggio audio che il direttore della NASA, Charles Bolden, rivolge ai suoi collaboratori nella sala controllo: La registrazione è stata inviata verso il pianeta rosso dalle parabole della Deep Space Network e da lì è tornato indietro dal sistema di comunicazione integrato che permette all'ente spaziale americano di controllare gli spostamenti di Curiosity e a quest'ultimo di inviare a terra le spettacolari fotografie che stupiscono il mondo e i dati scientifici attesi dagli specialisti. Il Jet Propulsion Lab ha realizzato un bellissimo manuale illustrato, il Martian Scientific Laboratory telecommunication system design, liberamente scaricabile qui, dove troverete tutti i dettagli. I rover sono equipaggiati con due sistemi di ricetrasmissione, uno operativo sulla X-band (7.1 GHz iun uplink e 8.4 in downlink, ma se proprio volete le frequenze precise ecco la canalizzazione utilizzata nelle bande S e X, per il rover dovrebbe essere in funzione il canale 8 su 8406.851853 MHz) per i contatti diretti con la terra e un altro, attivo in UHF, con cui i veicoli marziani comunicano attraverso due satelliti in orbita intorno a marte, Odyssey e il Mars Reconnaissance Orbiter (tranquilli, esiste un manuale della Deep Space Network anche per Odyssey).

EPOXI sfiora Hartley a 23 milioni di km dalla terra

Mancano meno di due giorni all'incontro ravvicinato che avrà luogo il 4 novembre tra la sonda spaziale Deep Impact e la cometa Hartley2, il culmine della missione NASA ribattezza EPOXI. Deep Space era partita nel 2005 per una missione difficilissima: sparare una sonda-proiettile sulla massa della cometa Tempel e studiare gli effetti dell'impatto. Visto il successo di quel primo fantastico obiettivo, la NASA ha dirottato la sua missione verso altri bersagli.

Dopo un primo tentativo nel 2007 con una cometa, Boethin, che si rivelò troppo debole per poter calcolare una traiettoria è stata scelta la cometa Hartley, che avrebbe però richiesto un paio d'anni di viaggio in più. L'itinerario, nel corso del quale la sonda ha condotto una serie di osservazioni dei pianeti esterni, è giunto alla sua conclusione e Deep Impact andrà incontro ad Hartley sfiorandola a soli 700 km di distanza.

Saranno le 13.50 UTC del 4 novembre, quando Deep Space sarà a 23 milioni di chilometri dalla terra. Lo si potrà seguire in diretta su NASA TV e sul canale UStream del Jet Propulsion Lab.

In quel momento l'antenna ad alto guadagno della sonda non sarà rivolta verso la rete di tre antenne del Deep Space Network dislocato tra California, Spagna e Australia, Deep Impact dovrà fare da sola. Questa antenna trasmette su una frequenza di circa 8,4 GHz (X band) e per quanto possa sembrare incredibile è stata ricevuta in questi anni anche dai radioamatori. Originariamente Deep Impact era dotata anche di una antenna per la S-Band intorno ai 2 GHz, utilizzata per le comunicazioni tra la sonda e Impactor, il "proiettile" scagliato verso Tempel. Oggi questo link non è più necessario: Deep si limiterà a osservare Hartley con i suoi strumenti. I canali di comunicazione X-band da e verso terra hanno funzionato a velocità comprese tra i 2 e i 200 kbps. Tutte le comunicazioni tra DSN e Deep Impact sono descritte in questo volume del Deep Space Communications and Navigation Systems Center of Excellence del JPL.

Nel corso della missione sono stati condotti altri esperimenti interessanti, uno di trasmissione in uplink con array di antenne (per ottenere un rendimento superiore a parita di potenze complessive impegnate, documento uno e due) e un altro, molto avanzato, che prevede opportune tecniche e algoritmi di correzione per un tipo di comunicazione "delay/disruption tolerant" cioè in grado di funzionare anche con le lunghe latenze che si riscontrano quando i nodi di una rete di telecomunicazione si trovano a qualche decina di milione di chilometri di distanza. Potete seguire tutte le tappe della missione seguendo questo link. Il sito divulgativo Space Place realizzato dalla NASA propone ai più piccoli (ma scommetto che si divertiranno anche i grandi) un videogame che aiuta a spiegare i fondamentali della comunicazione spaziale. Il concorrente deve orientare le sue antenne paraboliche per scambiare con le sonde spaziali una certa quantità di dati nel corso di successivi passaggi di temporanea visibilità delle sonde stesse.