El sistema (tierra) de comunicaciones de la NASA ( NASCOM ) gestiona las comunicaciones terrestres entre estaciones en tierra , centros de control de misión y otros elementos de la nave espacial segmentos terrestres , proporcionando en todo el mundo, casi en tiempo real de transmisión de comandos , telemetría , voz y señales de televisión. Se logró salir de la NASA 's Centro de Vuelo Espacial Goddard en Greenbelt, Maryland . [1] [2]
La red NASCOM comprende enlaces de microondas , cables submarinos , líneas terrestres y centros de red en Goddard y en todo el mundo. [2] [3]
Historia
Desarrollo temprano
Antes de la llegada de NASCOM, la red Minitrack , utilizada para rastrear los vuelos de Sputnik , Vanguard , Explorer y otras naves espaciales tempranas, se basaba en gran medida en líneas de teletipo de suministro militar que estaban limitadas a unos 30 bits por segundo. Los datos científicos de las misiones Vanguard se registraron en estaciones terrestres en cinta magnética y se enviaron por correo aéreo al centro de control en el Laboratorio de Investigación Naval . Esta dependencia de las líneas y estaciones militares socavó un poco el clima puramente científico que la Marina y la NASA buscaban promover. [2]
A medida que la NASA desarrolló satélites más avanzados a principios de la década de 1960, la capacidad de telemando creció y Minitrack ya no era suficiente. Más tarde, cuando la NASA reclutó personal del ejército y la industria, comenzó a acumular una base de conocimientos interna para redes informáticas de banda ancha en tiempo real. Las tecnologías de red utilizadas en NORAD y el sistema de defensa Semi-Automatic Ground Environment (SAGE) contribuyeron al desarrollo de NASCOM. [2]
NASCOM comenzó a tomar forma a principios de la década de 1960 y se estableció formalmente en 1964, bajo la administración de la recién creada Oficina de Seguimiento y Adquisición de Datos. [1] [2] NASCOM unió las tres redes de rastreo y adquisición de la NASA en ese momento: la Red de Adquisición de Datos y Seguimiento de Naves Espaciales (STADAN), la Red de Vuelos Espaciales Tripulados (MSFN) y la Red de Espacio Profundo (DSN). [2]
Mercurio
Las misiones tripuladas, que comenzaron con el Proyecto Mercury en 1958, exigían un circuito de voz en tiempo real además de circuitos de datos y una mayor confiabilidad. Las especificaciones para la Red Mercury se emitieron el 21 de mayo de 1959, estableciendo una línea de base con un centro de control de misión en Cabo Cañaveral (más tarde Houston ), convergencia de datos en Goddard y estaciones de conmutación en el extranjero para proporcionar redundancia y trunking sobre costosos cables transoceánicos. Estas decisiones darían forma a NASCOM durante los próximos años. [2]
La red Mercury fue diseñada por la Unidad de Instrumentación Terrestre y de Seguimiento (TAGIU) en Langley , con el apoyo de Goddard. Consistía en una red de voz y una red de teletipo en canales separados, cada uno con un canal de respaldo. La red de teletipo, basada en el sistema de retransmisión de cinta rasgada tipo 111 de Western Union , no ofreció ninguna mejora de velocidad sobre la red Minitrack, aunque permitió la conmutación basada en direcciones codificadas. Se estableció un tronco de datos entre Goddard y Cabo Cañaveral, con cuatro circuitos de ancho de banda de voz, cada uno capaz de transportar 1000 bits por segundo. Posteriormente, se establecieron enlaces de banda de voz desde las estaciones terrestres de STADAN y Bermuda. [2]
La Red Mercury fue diseñada bajo una presión de tiempo significativa, y la integración de los nuevos circuitos con la red Minitrack existente fue una prioridad baja. Las redes Minitrack, Mercury y JPL eventualmente se integrarán, aunque lentamente; una división de comunicaciones integradas se formó en Goddard en julio de 1963 para coordinar todas las comunicaciones terrestres de la NASA, en lo que se conoció como NASCOM. Esta consolidación fue parte de un esfuerzo más amplio para estandarizar las comunicaciones entre las agencias federales (el Sistema Nacional de Comunicaciones), en respuesta a las dificultades que surgieron durante la Crisis de los Misiles Cubanos . [2]
Geminis
El Programa Gemini introdujo la codificación digital en lo que se convertiría en la red NASCOM, lo que permitió la convergencia entre las redes dispares de la NASA. Entre 1964 y 1966, se realizaron varios otros avances en la red, en gran parte para apoyar las demandas de las misiones tripuladas. Los sistemas de conmutación electromecánicos y de cinta rota fueron reemplazados por sistemas automatizados de estado sólido , y el centro de conmutación en Goddard fue rediseñado para mejorar la confiabilidad y la capacidad, utilizando computadoras IBM 7094 y UNIVAC 490 . La capacidad de voz se amplió a todos los MSFN, DSN y otros sitios, y se introdujo la multiplexación de mensajes de teletipo en los centros de conmutación en el extranjero. [2]
Apolo
El Programa Apollo exigió el aumento de las líneas NASCOM para manejar un mayor tráfico de comunicaciones, incluidas las señales de televisión. En 1969, se habían tendido 2,0 millones de millas (3,2 millones de km) de circuitos. En 1974, NASCOM era la red de comunicación de banda ancha en tiempo real más grande del mundo, unía todos los continentes excepto Asia y la Antártida, y permitía un "diálogo" bidireccional con naves espaciales desde un centro de control de misión centralizado. [2]
En particular, Apolo también estimuló el desarrollo de satélites de comunicaciones . En junio de 1965, la NASA contrató a Communications Satellite Corporation (COMSAT) para lanzar tres satélites geosincrónicos para apoyar la comunicación con las naves de seguimiento Apollo . Dos de estas naves espaciales se lanzaron con éxito y comenzaron a manejar el tráfico comercial además de apoyar a Apollo. [2]
A lo largo del Programa Apollo, continuaron las mejoras incrementales de NASCOM. Se implementaron terminales de datos de alta velocidad en todo el mundo, se establecieron nuevos centros de control de comunicaciones y centros de respaldo, se actualizaron las líneas para admitir velocidades de datos más altas, se integraron estaciones DSN en el sistema de conmutación de teletipos y se instaló un centro de control de video en Sydney para cambiar entre antenas y procesar señales de color para transmisiones de televisión. [2]
En julio de 1967, la Dirección de sistemas de seguimiento y datos se dividió y NASCOM pasó a formar parte de la nueva Dirección de soporte de vuelos espaciales tripulados. [2]
Post-Apolo
En 1983, NASCOM incluía 139 estaciones y 630 circuitos, incluidos enlaces por satélite, que cubrían más de 2,5 millones de millas (4,0 millones de km), y casi todos estos circuitos estaban alquilados . [4] : 622
El desarrollo de la red NASCOM continuó en la década de 1990. [5] Para 1995, NASCOM era la más grande de las cinco redes de área amplia operadas por la NASA, con 900 circuitos arrendados y un presupuesto de $ 63 millones. Empleó a 21 funcionarios y 210 personal contratado en dos contratos. Poco después, la NASA emprendió un esfuerzo para consolidar estas redes, con el fin de lograr ahorros de costos. [3] En su Plan de Desarrollo del Sistema Nascom para el año fiscal 1995, la División de Comunicaciones de la NASA se sometió a una reorganización y los contratistas asumieron las funciones de operaciones y mantenimiento que antes desempeñaban los funcionarios públicos. El plan expresó la necesidad de convertir a sistemas de red estandarizados. [6]
Con la llegada de las redes modernas de conmutación de paquetes , se creó un protocolo de tunelización personalizado para admitir el uso continuo del formato punto a punto de bloque de datos de 1200 y 4800 bits de NASCOM; este protocolo de tunelización requería hardware y software personalizados. [7] La NASA anunció un plan para eliminar la necesidad del protocolo de bloques de datos de 4800 bits para 1997. [3] En 2002, la NASA financió una investigación para reemplazar los bloques de datos NASCOM con el servicio CCSDS Space Link Extension. [7] A partir de 2007, los bloques de datos NASCOM se consideraron un protocolo "heredado" y continuaron encapsulados en paquetes IP para su transmisión en la Red de Servicios Integrados de la NASA (NISN). [8]
Ver también
- Minitrack
- Red de adquisición de datos y seguimiento de naves espaciales (STADAN)
- Red de vuelos espaciales tripulados (MSFN)
- Programa de Navegación y Comunicaciones Espaciales (SCaN), establecido en 2006, que gestiona las comunicaciones con el segmento espacial
- Red espacial (SN)
- Red cercana a la Tierra (NEN)
- Red de espacio profundo (DSN)
- Sistema satelital de seguimiento y retransmisión de datos (TDRSS)
- Red de servicios integrados de la NASA (NISN)
Referencias
- ^ a b "Principios de 1964 - Establecimiento del sistema de comunicaciones terrestres de la NASA (NASCOM)" . NASA . Consultado el 30 de junio de 2016 .
- ^ a b c d e f g h yo j k l m n Corliss, William R. (junio de 1974). Historias de la Red de Adquisición de Datos y Seguimiento Espacial (STADAN), la Red de Vuelos Espaciales Tripulados (MSFN) y la Red de Comunicaciones de la NASA (NASCOM) (PDF) . NASA . págs. 3, 65–6, 108, 260–89 . Consultado el 14 de septiembre de 2016 .
- ^ a b c Oficina de Responsabilidad del Gobierno de los Estados Unidos (9 de abril de 1996). Red de telecomunicaciones: la NASA podría gestionar mejor su consolidación planificada (informe). Oficina de Imprenta del Gobierno de EE . UU . Consultado el 16 de septiembre de 2016 .
- ^ Oficina de Responsabilidad del Gobierno de los Estados Unidos (1989). Informes de la NASA requeridos por el Congreso (Informe). Oficina de Imprenta del Gobierno de EE . UU . Consultado el 16 de septiembre de 2016 .
- ^ Omidyar, GC; Butler, TE (2 al 5 de diciembre de 1991). "Análisis de los protocolos y el rendimiento de la red de comunicaciones de la NASA (Nascom) II". Conferencia Global de Telecomunicaciones . IEEE . 1 : 170-176. Código bibliográfico : 1991gtc..conf..170O . doi : 10.1109 / GLOCOM.1991.188379 . ISBN 978-0-87942-697-2.
- ^ División de Comunicaciones de la NASA (junio de 1995). "Plan de desarrollo del sistema Nascom" . archive.org . Consultado el 20 de septiembre de 2016 .
- ^ a b Muzny, Larry. Propuesta de extensión del enlace espacial CCSDS para un estándar de servicio de datos terrestres amplios de la NASA (informe). Grupo de trabajo de la NASA Block Phase Out. doi : 10.2514 / 6.2002-T1-10 . Consultado el 16 de septiembre de 2016 .
- ^ Comité de Revisión del Programa de Comunicaciones Espaciales de la NASA (2007). "Red de servicios integrados de la NASA" . Revisión del Programa de Comunicaciones Espaciales de la Dirección de Misiones de Operaciones Espaciales de la NASA . Prensa de Academias Nacionales . pag. 27 . Consultado el 16 de septiembre de 2016 .