Un segmento terrestre consta de todos los elementos terrestres de un sistema de nave espacial utilizados por los operadores y el personal de apoyo, a diferencia del segmento espacial y el segmento de usuario. [1] [2] : 1 El segmento terrestre permite la gestión de una nave espacial y la distribución de datos de carga útil y telemetría entre las partes interesadas en tierra. Los elementos principales de un segmento de tierra son:
Estos elementos están presentes en casi todas las misiones espaciales, ya sean comerciales, militares o científicas. Pueden estar ubicados juntos o separados geográficamente, y pueden ser operados por diferentes partes. [5] [6] : 25 Algunos elementos pueden soportar múltiples naves espaciales simultáneamente. [7] : 480, 481
Las estaciones terrestres proporcionan interfaces de radio entre los segmentos espacial y terrestre para telemetría, seguimiento y comando (TT&C), así como para la transmisión y recepción de datos de carga útil. [6] : 4 [8] [9] Las redes de seguimiento, como Near Earth Network y Space Network de la NASA , manejan las comunicaciones con múltiples naves espaciales a través del tiempo compartido . [3] : 22
El equipo de la estación terrestre se puede monitorear y controlar de forma remota , a menudo a través de interfaces seriales y/o IP . A menudo hay estaciones de respaldo desde las cuales se puede mantener el contacto por radio si hay un problema en la estación terrestre principal que impide que funcione, como un desastre natural. Tales contingencias son consideradas en un plan de Continuidad de Operaciones .
Las señales que se van a enviar a una nave espacial deben extraerse primero de los paquetes de la red terrestre , codificarse en banda base y modularse , [10] generalmente en una portadora de frecuencia intermedia (IF), antes de convertirse a la banda de radiofrecuencia (RF) asignada . . Luego, la señal de RF se amplifica a alta potencia y se lleva a través de una guía de ondas a una antena para su transmisión. En climas más fríos, pueden ser necesarios calentadores eléctricos o sopladores de aire caliente para evitar la acumulación de hielo o nieve en el plato parabólico .
Las señales recibidas ("enlace descendente") se pasan a través de un amplificador de bajo ruido (a menudo ubicado en el centro de la antena para minimizar la distancia que debe viajar la señal) antes de convertirse a FI; estas dos funciones se pueden combinar en un convertidor descendente de bloque de bajo ruido . A continuación, la señal de FI se demodula y el flujo de datos se extrae mediante sincronización y decodificación de bits y tramas. [10] Los errores de datos, como los causados por la degradación de la señal , se identifican y corrigen cuando es posible. [10] El flujo de datos extraído luego se empaquetao guardados en archivos para su transmisión en redes terrestres. Las estaciones terrestres pueden almacenar temporalmente la telemetría recibida para su posterior reproducción en los centros de control, a menudo cuando el ancho de banda de la red terrestre no es suficiente para permitir la transmisión en tiempo real de toda la telemetría recibida.