في العصر الرقمي، يعد الاتصال وسعة التحميل من الأمور المهمة، حتى لو كنت في مدار أرضي منخفض. خاصةً إن كنت تقوم بأبحاث وتجارب من شأنها تمهيد الطريق لمهمات مستقبلية للقمر والمريخ إلى جانب وجهات أخرى في عمق الفضاء. لذلك طورت ناسا مؤخرًا كفاءة اتصال محطة الفضاء الدولية لمضاعفة معدل إرسالها واستقبالها للبيانات.
وسواء كانت البعثات في المدار الأرضي المنخفض أو في النظام الشمسي الخارجي، فإن الاتصال الجيد والسريع ضروريان لضمان وصول البيانات المهمة إلى مراكز التحكم والعلماء على الأرض.
وتمتلك محطة الفضاء الدولية الآن بفضل التحديثات الأخيرة سرعة اتصال 600 ميجابايت/ ثانية. ما يعني مضاعفة قدرتها على استقبال وإرسال البيانات في أي لحظة.
وستساعد تلك التحديثات في تمهيد الطريق لتحديثات مشابهة في مشروع ناسا المقترَح والمعروف باسم البوابة القمرية، مثلما قال جورج مورو القائم بأعمال مدير مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا:
«تلعب شبكة الاتصالات الخاصة بناسا دورًا محوريًا في أي بعثة عن طريق إيصال البيانات من الرحلات الفضائية البشرية وبعثات البحث العلمي للأرض والفضاء إلى جانب العروض التكنولوجية إلى الأرض محققةً منفعةً كبيرة للإنسانية.
وتعبر تلك الزيادة في قدرة معالجة البيانات في محطة الفضاء الدولية عن التزامنا بتوفير خدمات تشغيل عالية الجودة لبعثات ناسا الاستكشافية الآن وفي المستقبل».
ومنذ بداية تشغيلها سنة 2000، قدمت محطة الفضاء الدولية لرواد الفضاء والعلماء بيئةً فريدة للقيام بالأبحاث التي يصعب القيام بها على سطح الأرض. تقدم هذه الأبحاث معلومات عن أثر رحلات الفضاء الطويلة على الجسم البشري والكائنات الحية الأخرى، مثلما تسمح باختبار التكنولوجيا في ظروف الجاذبية الصغرى.
تعتمد هذه التجارب والعروض التكنولوجية على ارتفاع معدل نقل البيانات بين محطة الفضاء والباحثين على الأرض. وبفضل التحديثات الأخيرة، أصبح بإمكان المحطة الدولية استضافة التجارب والعروض التكنولوجية الجديدة التي تتطلب بيانات مفصلة وجودة صورة أعلى عن ذي قبل.
وكما شرحت ريشا جورج مدير مشروع تطوير شبكة الاتصال الفضائية:
«يبين المشروع أنه بإمكاننا استخدام موجات تردد الراديو المتطورة بكفاءة لزيادة معدل معالجة البيانات ولتحسين أداء خدمات الاتصال ذات البيانات العالية.
مثلما يثبت استخدام تلك الموجات المتطورة إمكانية استغلالها في المهمات المستقبلية مثل البوابة القمرية، وهي عبارة عن مركبة فضاء صغيرة تدور حول القمر لتكون خطوةً جديدة نحو استكشاف كوكب المريخ».
تُنقل البيانات بين المحطة الدولية والأرض عن طريق مجموعة من الهوائيات الأرضية المسماة بشبكة الاتصال الفضائية والأقمار الصناعية لتتبع وتحويل البيانات.
توجد هذه الأقمار الصناعية في مدارات مرتفعة فوق العديد من الأماكن الاستراتيجية لتحويل البيانات إلى الأرض، ثم إرسالها إلى مراكز تحكم ناسا عن طريق الخطوط الأرضية إذ تترجم هذه البيانات. وتستغرق هذه العملية بأكملها أقل من ثانية واحدة.
ولتحقيق الزيادة في معدل إرسال البيانات، حُدِّثت العديد من مكونات نظام الاتصال العالمي. بما في ذلك تركيب بنية رقمية جديدة لشبكة الاتصال الفضائية وبعض التحديثات في الدوائر الكهربائية، وسعة التحميل في خطوط نقل البيانات بين المكونات الموجودة على الأرض.
وأُجريت بعض التحديثات على برمجيات مودم المحطة الدولية، وركبت معالجات محسنة في مراكز التحكم المتعددة التابعة لناسا إلى جانب تركيب أجهزة وأنظمة تشغيل جديدة في المحطات الأرضية.
قام التقنيون بعد ذلك بعملية اختبار مكثفة لضمان عمل التحديثات بشكل سليم، في حين وفرت الشبكة دعمًا متواصلًا لأكثر من 40 مهمةً. ووفقًا لبيني روبرتس مدير مشروع تطوير المحطة الفضائية، إن هذه التحديثات تمت بفضل التعاون مع الإدارة على الأرض. وأضافت: «شراكة مثل تلك مهمة جدًا لاستمرار نجاحنا بمثابة وكالة فضاء. وبفضل تلك الشراكة المستمرة سننتقل إلى سرعة 600 ميجابايت/ ثانية، ومن يدري إلى أين سنذهب بعد ذلك».
اقرأ أيضًا:
ما الذي يمنع محطة الفضاء الدولية من الارتطام بالأرض
محطة الفضاء الدولية حقائق وأرقام
ترجمة: مصطفى عبد المنعم
تدقيق: محمد قباني
مراجعة: نغم رابي
