Yaklaşık dört yıl önce Artemis I görevi sırasında sınırları zorlanan NASA'nın Derin Uzay Ağı (DSN), Artemis II göreviyle birlikte beklentileri karşıladı ve görevini başarıyla tamamladı. Küresel çapta görev yapan bu derin uzay iletişim antenleri ağı, rutin görevlerin yanı sıra Ay etrafında dönen Orion uzay kapsülünün olağanüstü veri talebini karşılamakta zorlanmıştı.
2022'nin sonlarındaki bu deneyim, James Webb Uzay Teleskobu ve Mars'taki keşif araçları gibi yüksek profilli bilimsel görevlerden veri indirme süreçlerini aksatmış veya geciktirmişti. Zira veri odaklı Artemis I görevi, NASA'nın iletişim ağında önceliklendirilmişti. Ancak bu durum, mürettebatlı ilk Artemis görevi öncesinde yaşanan bir durumdu. Artemis II görevi 1 Nisan'da fırlatıldığında, Orion kapsülünü Dünya'dan çeyrek milyondan fazla mil uzakta takip etmek için DSN tekrar devreye girdi.
Dört kişilik mürettebatıyla uzayda bulunan aracın, Artemis II görevinde Orion'dan alınan veriye olan ihtiyaç, Artemis I'deki talepten daha da yüksekti. Ancak dokuz günü biraz aşan Artemis II görevi, Artemis I'in uzayda geçirdiği 25 güne kıyasla daha kısa sürerek iletişimdeki aşırı yükü hafifletti. Artemis I ayrıca uzaya 10 küçük CubeSat göndermişti ve bunların birçoğu DSN'den takip ve telekomünikasyon hizmeti gerektiriyordu. Artemis II ise daha az sayıda CubeSat taşıyordu.
NASA Uzay İletişimi ve Navigasyon Programı'nda kabiliyet geliştirme programı başkan yardımcısı Greg Heckler, "Artemis I'den çok şey öğrendik ve Artemis II öncesinde, özellikle tüm görevler arasındaki koordinasyon ve planlama süreçlerimize odaklanarak bazı yeni süreçler uygulamaya koyduk. Bence bu süreçler iyi işe yaradı" dedi.
Öğrenilen Dersler
Heckler, DSN'yi kullanan görevlerin çoğundan sorumlu NASA'nın bilim biriminin, Artemis II sonrasında ağ yöneticilerine "olumlu geri bildirim"de bulunduğunu belirtti. Ancak ağın sınırlılıkları ve yüksek talep, NASA'nın görevleri arasında "bazı kaynak çekişmelerine" neden olmaya devam ediyor.
Heckler, "Artemis I sırasında Özel Bulut Cihazı adında bir alt sistemimiz vardı. Bu PCA, Artemis I sırasında arızalandı. Bu arıza nedeniyle, Ay'dan Mars'a programımızdan ek kaynaklar aldık ve Artemis II öncesinde etkili bir şekilde yeni bir alt sistem kurabildik" diye ekledi.
Sinyal talebi artmaya devam ediyor. NASA ve ticari, uluslararası ortakları önümüzdeki birkaç yıl içinde Ay'a çok sayıda görev planlıyor. NASA, Ay görevleri için özel bir ağ olan Ay Keşif Yer İstasyonları (LEGS) için yer antenleri inşa etmek üzere ticari sağlayıcılarla çalışıyor. Bu, DSN'nin diğer uzay araçlarını desteklemek için daha fazla kapasiteye sahip olmasını sağlayacak. Ticari şirketler ayrıca Ay yörüngesinde uçacak veri aktarım uyduları geliştiriyor ve gelecekteki iniş araçları ile Ay Üssü inşasını destekleyecek. Yüksek bant genişliğine sahip optik iletişim de başka bir çözüm olabilir. NASA, Artemis II'deki Orion uzay aracında bir lazer iletişim terminalini başarıyla test etti.
Heckler, "Artemis görevlerinin kendisi sırasında bu artan talebi karşılamak için topluluk olarak çalışmamız gerekecek, ancak bu yükü üstlenmek için DSN dışı veya yeni altyapılar oluşturmak için her şeyi yapıyoruz" dedi.
Daha Fazlası İsteniyor
Mevcut yük, DSN'nin Kaliforniya, İspanya ve Avustralya'daki antenlerine güvenerek Dünya ile iletişim kuran yaklaşık 40 aktif görevi kapsıyor. NASA'nın görevlerinin çoğu, orijinal tasarım ömürlerini aşarak, yeni uzay araçları fırlatıldıkça ağ üzerindeki taleplerini uzatıyor.
Önümüzdeki 10 yıl içinde yaklaşık 40 görevin daha DSN'ye ihtiyaç duyması bekleniyor ve şu anda ağda zaman geçiren 40 görevin çoğu muhtemelen o zamana kadar hala faaliyette olacak. NASA'nın en çok veri üreten görevlerinden biri olan Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu, Ağustos ayında fırlatılacak. Bu teleskop, NASA'nın önceki tüm astrofizik görevlerinin toplamından daha fazla veriyi DSN aracılığıyla geri gönderecek.
Artemis I'in ikincil yükleri olarak fırlatılan 10 CubeSat, DSN üzerinde öngörülemeyen bir yük oluşturdu. Küçük uyduların bir kısmı fırlatıldıktan kısa bir süre sonra kayboldu ve operatörleri, dev antenlerini kullanarak uzayın derinliklerine doğru ilerleyen CubeSat'leri aramak için DSN'ye başvurdu. Bu durum, ağın Orion uzay aracıyla zaten yaşadığı iletişim sıkışıklığını daha da artırdı.
Heckler, "DSN'ye yeni görevler entegre etmeden önce, bu tür bir taahhütte bulunmak için yeterli kapasite olup olmadığını görmek amacıyla bir fizibilite çalışması yapmamız kesinlikle gerekiyor. Bu nedenle, sistem üzerindeki yeni talepleri ve doğal nedenlerle hizmet dışı kalana kadar desteklemek zorunda olduğumuz eski görevleri, veri ve analiz yoluyla dengelemeye çalışıyoruz" diye belirtti.
DSN yöneticileri ayrıca, bazıları fırlatmalarından on yıllar sonra bile ağ üzerinde yer kaplamaya devam eden NASA'nın eski görevleriyle de çalışarak ne kadar kapasite kullanacaklarını anlamaya çalışıyor. Bu eski görevler uzatıldıkça, bazıları ağa ihtiyaçlarını güncellemedi. Heckler, "Bazı görevler, evraklarında yazandan daha fazlasını kullanıyor" dedi.
Heckler, "Bu süreçler tamamlandığında, yeni görev taahhütleriyle ilerlerken, yeni görevleri kabul edip etmeme konusunda daha odaklı ve daha süreç odaklı olacağımızı düşünüyorum" diye ekledi.
Anahtar Anten Çevrim Dışı Kaldı
DSN'deki kısıtlamalardan biri, geçen yıl yaşanan bir kazada, ağın 70 metrelik (230 fit) antenlerinden birinin Goldstone Derin Uzay İletişim Kompleksi'nde çevrim dışı kalmasıdır. İspanya ve Avustralya'daki benzer antenlerle birlikte bu anten, NASA'nın en uzak görevleriyle iletişim kurmak için kullanılıyor.
70 metrelik çanak anten, geçen Eylül ayında Jüpiter'deki NASA'nın Juno uzay aracını takip ederken "aşırı döndü" ve tesisin yangın söndürme sistemindeki kabloları ve su hatlarını hasarlandırdı. Yaklaşık 200.000 galon su antenin tabanını su bastı. Suyu içeren glikol, yetkililerin kazayı araştırdıktan sonra bir raporda yazdığı gibi çevresel tehlike olarak sınıflandırılmasına neden oldu. Sonuç olarak meydana gelen sel, anteni çalışamaz hale getirdi.
Soruşturmacılar, birden fazla teknik ve süreç hatasını sıraladı. Yetkililer, antenin acil durdurma sistemlerindeki bir sorunla ilgili sorun giderme sonrasında, "aşırı dönüşü önleyecek normalde güvenlik önlemlerini geçersiz kıldığını ve baypas ettiğini" belirtti. Raporda, "Ayrıca, kök nedenlerin yanı sıra, aşırı dönüşe karşı son güvenlik önlemi olan hidrolik limit sisteminin, bilinmeyen ve belgelenmemiş önceki bir olayda ciddi şekilde hasar gördüğü ve çalışamaz durumda olduğu keşfedildi" denildi.
İş kayıtları, hidrolik limit sisteminin en son 2004 yılında test edildiğini gösteriyor.
NASA yetkilileri, anteni onarmak ve tekrar hizmete sokmak için maliyetin 4,1 milyon ila 4,6 milyon dolar arasında olacağını tahmin ediyor. Heckler, "Bu sistem için planımız, kazadan sonra yapılacak iyileştirmeleri, bu sistemi 2028'e kadar kullanım dışı bırakacak zaten planlanmış bir yükseltme döngüsüyle birleştirmek" dedi.
