Satélite de retransmisión de datos y seguimiento de EE. UU.

Un satélite de seguimiento y retransmisión de datos ( TDRS ) es un tipo de satélite de comunicaciones que forma parte del Sistema de seguimiento de satélites de retransmisión de datos (TDRSS) utilizado por la NASA y otras agencias gubernamentales de los Estados Unidos para las comunicaciones hacia y desde "Plataformas de usuario" independientes, como satélites , globos, aviones, la Estación Espacial Internacional y bases remotas como la Estación Amundsen-Scott del Polo Sur . Este sistema fue diseñado para reemplazar una red mundial existente de estaciones terrestres que habían apoyado todas las misiones de vuelo tripuladas de la NASA.y satélites sin tripulación en órbitas terrestres bajas. El objetivo principal del diseño del sistema era aumentar la cantidad de tiempo que estas naves espaciales estaban en comunicación con el suelo y mejorar la cantidad de datos que podían transferirse. Todos estos satélites TDRSS están diseñados y construidos para ser lanzados y funcionar en una órbita geosincrónica , 35,786 km (22,236 mi) sobre la superficie de la Tierra.

Ubicación de TDRS a marzo de 2019
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El lanzamiento de TDRS-K inicia la reposición de la flota mediante el desarrollo y despliegue de la nave espacial de próxima generación.
"> Archivo: Tracking Data Relay Satellite (TDRS) Flota orbital en comunicación con el usuario Spacecraft.ogvReproducir medios
Esta visualización comienza mostrando cómo una nave espacial típica (NIMBUS-7) se comunicaba con el suelo antes de TDRS.
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Visualización que muestra los satélites TDRS que se comunican con los satélites de los clientes.

Los primeros siete satélites TDRSS fueron construidos por la corporación TRW . Las tres últimas versiones han sido fabricadas por la división Satellite Systems de la corporación Boeing . Se han lanzado trece satélites; sin embargo, uno fue destruido en el desastre del Challenger . El TDRS-1 se dio de baja en octubre de 2009. [1] El TDRS-4 se dio de baja en diciembre de 2011. Actualmente hay diez satélites TDRSS en servicio. [2] Todos los satélites TDRSS han sido gestionados por el Goddard Space Flight Center de la NASA . [3] El contrato para las versiones L & K de TDRS se adjudicó a Boeing el 20 de diciembre de 2007. [4] El 30 de noviembre de 2011, la NASA anunció la decisión de encargar un satélite TDRS de tercera generación adicional, TDRS M. [5]

El primer satélite de seguimiento y retransmisión de datos se lanzó en 1983 en el primer vuelo del transbordador espacial Challenger , STS-6 . La etapa superior inercial construida por Boeing que iba a llevar al satélite desde la órbita del Challenger a su órbita geosincrónica definitiva sufrió una falla que hizo que no entregara el TDRS a la órbita correcta. Como resultado, fue necesario ordenar al satélite que usara sus propulsores de cohetes a bordo para moverlo a su órbita correcta. Este gasto de combustible redujo su capacidad para permanecer en una órbita geoestacionaria; a fines de 1997, la órbita había cambiado hasta el punto en que el satélite podía ver el Polo Sur, y en enero de 1998 se instaló una estación de enlace ascendente / descendente en la estación Amundsen-Scott del Polo Sur ; [6] TDRS-1 fue un importante enlace de comunicación para la investigación antártica hasta 2009.

El segundo satélite de seguimiento y retransmisión de datos fue destruido junto con el Challenger poco después del lanzamiento durante la misión STS-51-L en enero de 1986. Los siguientes cinco satélites TDRSS construidos por TRW se lanzaron con éxito en otros transbordadores espaciales. Los cohetes Atlas lanzaron tres satélites de seguimiento construidos por Boeing en 2000 y 2002. Un comunicado de prensa de la NASA [7] resumió las capacidades del sistema en su conjunto:

"Trabajando solo, el TDRS-1 proporcionó más cobertura de comunicaciones, en apoyo de la misión Shuttle de septiembre de 1983, que la que toda la red de estaciones de rastreo de la NASA había proporcionado en todas las misiones Shuttle anteriores".

Está previsto retirar la primera generación de TDRS en 2015. [5]

Las dos terminales terrestres satelitales TDRSS están ubicadas en el Complejo White Sands de la NASA, que se encuentra en el área de Las Cruces . Todos los comandos por radio y la telemetría recibida que van hacia y desde los satélites de seguimiento y retransmisión de datos pasan por estas terminales en el Complejo White Sands. Al principio, solo se diseñó y construyó un gran sistema de terminales de tierra para el TDRSS. Sin embargo, algunos años más tarde, debido a la mayor demanda de los usuarios, la NASA ordenó el diseño y la construcción de un segundo sistema de terminal terrestre a unos 5 kilómetros (3,1 millas) de distancia. Por lo tanto, ahora hay dos terminales terrestres de satélite funcionalmente idénticos y redundantes allí, que se conocen como el Complejo de White Sands . Debido a una Zona de Exclusión, sin soporte de usuario sobre el Océano Índico, se construyó una terminal terrestre en Guam para soportar TDRS. [2]

Sistema de transpondedor de rango de bilateración

El sistema de transpondedor de rango de bilateración (BRTS) proporciona soporte de seguimiento para las naves espaciales TDRS. BRTS consta de cuatro sitios ubicados en White Sands Missile Range (WSC), Guam (GRGT), Ascension Island (ACN) y Alice Springs , Australia (ALS). [8]

Los sistemas de comunicaciones de los satélites TDRSS fueron diseñados para soportar múltiples misiones al mismo tiempo. Cada satélite tiene banda S , K u banda (primero solamente Gen), y K una banda (segundo gen solamente) electrónico hardware sistemas de comunicación que operan a diferentes frecuencias portadoras y también el apoyo de diversas tasas de datos. [9] Los satélites Boeing más nuevos son capaces de soportar más comunicaciones que los satélites más antiguos construidos por TRW.

Fuente de la sección: sitio oficial del TDRSS de la NASA [10]
  • TDRS de primera generación: modelos A a G
  • TDRS de segunda generación: modelos H a J
  • TDRS de tercera generación: modelos K a M [11]
  • Lugar de lanzamiento: Cabo Cañaveral , Estados Unidos
  • Vehículo de lanzamiento: Transbordador espacial , Atlas II o Atlas V propulsor
  • Peso: 2108,0 kg
  • Potencia nominal: 1700,0  W

Historial de lanzamiento

Fuente de la subsección: NSSDC Master Catalog Display: Spacecraft

Nota: mientras un satélite TDRSS está en el proceso de fabricación, se le asigna una letra, pero una vez que ha logrado con éxito la órbita geosincrónica correcta, se le indica con un número (por ejemplo, TDRS-A durante el desarrollo y antes de la aceptación en órbita. y TDRS-1 después de su aceptación en órbita y puesta en funcionamiento). Por lo tanto, los satélites que se pierden en fallas de lanzamiento o tienen fallas masivas de funcionamiento nunca se numeran.

Antecedentes de TDRS

Fuente: NASA: TDRS A Satellite [12]

TDRS-A fue el primero del sistema de rastreo de satélites múltiples TDRSS. El sistema es un concepto que utiliza tecnología de comunicaciones por satélite que mejora y economiza las operaciones de seguimiento y telemetría por satélite . Los tres satélites geosincrónicos de la base (uno en espera) rastrean y reciben datos de los satélites para transmitirlos a una estación terrestre. Los dos satélites activos principales están separados en órbita por al menos 130 grados de longitud.

Un sistema se utiliza para rastrear satélites con apogeos por debajo de 2000 km (la gran mayoría de satélites) y el otro para aquellos con apogeos superiores. El plan inicial fue el uso de frecuencias de funcionamiento cercanas a 2150 (más o menos 150) MHz y cerca de 14,3 (más o menos 0,9) GHz .

El TDRSS estaba destinado originalmente a admitir satélites con apogeos por debajo de los 12.000 km. Las naves espaciales del TDRSS requieren solo un sistema de comunicaciones, ya que las estaciones de telemetría terrestres serán compatibles con el equipo TDRSS.

  • TDRS se implementa en STS-54 con refuerzo IUS .

  • TDRS de primera generación.

  • TDRS de segunda generación.

  • TDRS-G en el Centro Espacial Kennedy .

  • TDRS-K antes del lanzamiento en el Centro Espacial Kennedy.

  • Página de la NASA de TDRS GSFC
  • Programa SCaN
  • Sistema de retransmisión de datos europeo
  • Luch (satélite)
  • Sistema satelital de retransmisión de datos de la India
  • Red espacial
  • Red de espacio profundo
  • Red cercana a la Tierra
  • Cordillera Oriental

  1. ^ "Noticias de última hora | La NASA se retira 'reina' del seguimiento de la flota de satélites" . Vuelo espacial ahora . Consultado el 5 de febrero de 2014 .
  2. ^ a b "Satélite de seguimiento y retransmisión de datos (TDRS) | NASA" . Spacecomm.nasa.gov. 22 de octubre de 2019 . Consultado el 22 de octubre de 2019 .
  3. ^ "NASA - Top Story - TDRS 20th Anniversary - 03 de abril de 2003" . Nasa.gov . Consultado el 5 de febrero de 2014 .
  4. ^ "Boeing para construir satélites de retransmisión de datos, seguimiento de la NASA" . Reuters. 20 de diciembre de 2007 . Consultado el 5 de febrero de 2014 .
  5. ^ a b "La NASA ejerce la opción de contrato para la decisión del satélite TDRS-M conservará cientos de puestos de trabajo" . NASA. 30 de noviembre de 2011 . Consultado el 12 de diciembre de 2011 .
  6. ^ "Historia de TDRS" . 10 de abril de 2009.
  7. ^ "NASA - nave espacial pionera de la NASA celebra 20 años de servicio" . Nasa.gov . Consultado el 5 de febrero de 2014 .
  8. ^ Documento de requisitos del sistema de misión de sostenimiento del segmento terrestre de la red espacial (SGSS) (MSRD). Sección 3.5. NASA / GSFC: 21 de noviembre de 2008
  9. ^ "Sistemas de radiofrecuencia NASA Goddard TDRS (necesita Adobe Acrobat Reader)" (PDF) . Nasa.gov . Consultado el 5 de febrero de 2014 .
  10. ^ "Satélite de seguimiento y retransmisión de datos (TDRS) | NASA" . Spacecomm.nasa.gov. 13 de noviembre de 2013 . Consultado el 5 de febrero de 2014 .
  11. ^ "TDRS 11, 12, 13 (TDRS K, L, M)" . Space.skyrocket.de . Consultado el 18 de agosto de 2017 .
  12. ^ "NASA - NSSDC - Nave espacial - Detalles" . Nssdc.gsfc.nasa.gov. 16 de agosto de 2013 . Consultado el 5 de febrero de 2014 .

  • Página oficial del Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA TDRS K / L
  • Página oficial de la red espacial del Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA

  • Página de descripción general del programa TDRSS de la NASA
  • Boeing de segunda generación
  • Boeing de tercera generación
  • Lanzamiento de TDRS-K y panorámicas esféricas de alta resolución del vehículo en la sala limpia