ศูนย์สื่อสารอวกาศลึกโกลด์สโตน

สถานีสื่อสารอวกาศลึกโกลด์สโตน ( GDSCC ) ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่าหอดูดาวโกลด์สโตนเป็นสถานีภาคพื้นดินสำหรับดาวเทียมที่ตั้งอยู่ในฟอร์ตเออร์วิน[ 1 ]ในรัฐแคลิฟอร์เนียของ สหรัฐอเมริกา ดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการเจ็ทโพรพัลชัน (JPL) ของNASAโดยมีวัตถุประสงค์หลักคือการติดตามและสื่อสารกับภารกิจอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ชื่อของสถานี นี้ตั้งตามชื่อเมืองโกลด์สโตน รัฐแคลิฟอร์เนีย ซึ่งเป็น เมืองร้าง ที่เคยทำ เหมืองทองคำ[ 4 ]
สถานีนี้เป็นหนึ่งในสาม[ 5 ]สถานีสื่อสารผ่านดาวเทียมในเครือข่ายอวกาศห้วงลึก (DSN) ของโครงการสื่อสารและนำทางอวกาศของ NASA (SCaN) ซึ่งมีภารกิจในการจัดหาการเชื่อมโยงการสื่อสารสองทางที่สำคัญซึ่งติดตามและควบคุมยานอวกาศระหว่างดาวเคราะห์และรับภาพและข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่ยานอวกาศเหล่านั้นรวบรวม สถานีอื่นๆ ได้แก่ศูนย์สื่อสารอวกาศห้วงลึกมาดริดในสเปนและศูนย์สื่อสารอวกาศห้วงลึกแคนเบอร์ราในออสเตรเลียสถานีทั้งสามแห่งนี้ตั้งอยู่ที่ระยะห่างประมาณ 120° ลองจิจูด เพื่อให้เมื่อโลกหมุน ยานอวกาศจะอยู่ในสายตาของสถานีอย่างน้อยหนึ่งสถานีเสมอ[ 6 ]
บริเวณนี้ประกอบด้วยสถานีอวกาศไพโอเนียร์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อ DSS 11) ซึ่งได้รับการขึ้นทะเบียนเป็นสถานที่สำคัญทางประวัติศาสตร์แห่งชาติ ของสหรัฐอเมริกา
เสาอากาศ
ที่ศูนย์โกลด์สโตนมี เสาอากาศพาราโบลา (จานรับสัญญาณ)ขนาดใหญ่ 5 ต้นเพื่อรองรับปริมาณงาน เนื่องจากในแต่ละช่วงเวลา เครือข่ายดาวเทียมกระจายเสียง (DSN) มีหน้าที่รักษาการสื่อสารกับยานอวกาศได้มากถึง 30 ลำ เสาอากาศเหล่านี้ทำงานคล้ายกับจานรับสัญญาณดาวเทียม ที่บ้าน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากยานอวกาศที่พวกมันสื่อสารด้วยนั้นอยู่ไกลกว่าดาวเทียมสื่อสารที่จานรับสัญญาณดาวเทียมที่บ้านใช้ สัญญาณที่ได้รับจึงอ่อนกว่ามาก ทำให้ต้องใช้เสาอากาศที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าเพื่อรวบรวมพลังงานคลื่นวิทยุให้เพียงพอต่อการรับฟัง เสาอากาศที่ใหญ่ที่สุดคือเสาอากาศแคสเซเกรน ขนาด 70 เมตร (230 ฟุต) ใช้สำหรับการสื่อสารกับภารกิจอวกาศไปยังดาวเคราะห์ชั้นนอก เช่น ยานอวกาศ วอยเอเจอร์ซึ่งอยู่ห่างจากโลกมากที่สุดที่ 21.5 พันล้านกิโลเมตร ความถี่วิทยุที่ใช้สำหรับการสื่อสารกับยานอวกาศอยู่ใน ย่าน ไมโครเวฟของสเปกตรัมวิทยุ ได้แก่ย่าน S (2.29–2.30 GHz), ย่าน X (8.40–8.50 GHz) และย่าน Ka (31.8–32.3 GHz) นอกจากการรับสัญญาณวิทยุจากยานอวกาศ ( สัญญาณ ดาวน์ลิงก์ ) แล้ว เสาอากาศยังส่งคำสั่งไปยังยานอวกาศ ( สัญญาณ อัพลิงก์ ) ด้วย เครื่องส่งสัญญาณวิทยุกำลังสูง(80 กิโลวัตต์) [ 7 ]ที่ขับเคลื่อนด้วยหลอดไคลสตรอน
เป้าหมายหลักในการออกแบบสถานีนี้คือการลดการรบกวนสัญญาณวิทยุขาเข้าที่อ่อนแอจากสัญญาณรบกวนทางวิทยุ ทั้งจากธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น สถานที่ตั้ง ในทะเลทรายโมฮาวีที่ห่างไกลถูกเลือกเพราะอยู่ห่างไกลจากแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนทางวิทยุที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น ยานยนต์ส่วนหน้าของเครื่องรับวิทยุที่จานรับสัญญาณใช้เมเซอร์ทับทิมซึ่งประกอบด้วยแท่งทับทิมสังเคราะห์ที่ทำให้เย็นลงด้วยฮีเลียมเหลวที่อุณหภูมิ 4.5 เคลวิน เพื่อลดสัญญาณรบกวนที่เกิดจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ให้เหลือน้อยที่สุด
เมื่อไม่จำเป็นต้องใช้สำหรับการสื่อสารยานอวกาศ เสาอากาศโกลด์สโตนจะถูกใช้เป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ที่มีความไวสูง สำหรับการวิจัยทางดาราศาสตร์ เช่น การทำแผนที่ควาซาร์และแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุบนท้องฟ้า อื่นๆ การทำแผนที่ ด้วยเรดาร์ของดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ดาวหางและดาวเคราะห์ น้อย การตรวจจับดาวหางและ ดาวเคราะห์น้อยที่มีศักยภาพที่จะพุ่งชนโลก และการค้นหา ปฏิสัมพันธ์ของ นิวตริโน พลังงานสูงมากบนดวงจันทร์โดยใช้ เสาอากาศวิทยุที่มีช่องรับสัญญาณขนาดใหญ่[ 8 ]
| รูปถ่าย | ชื่อ | เส้นผ่านศูนย์กลาง | วันที่เริ่มดำเนินการ | วันที่เลิกใช้งาน | หมายเหตุ | วงดนตรี |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DSS-11 "ไพโอเนียร์" | 26 เมตร | 1958 | พ.ศ. 2521 | เสาอากาศแรกในโกลด์สโตน[ 9 ] | ||
| DSS-12 "เอคโค่" | 34 ม. | 1959 | 2012 | เสาอากาศแบบติดตั้งบนขั้วโลก ตั้งแต่ปี 1996 ถูกถอดออกจากการดำเนินงาน DSN และนำไปใช้เพื่อการศึกษา[ 10 ] | เอส, เอ็กซ์ | |
| DSS-13 "วีนัส" | 34 ม. | พ.ศ. 2505 | ในปี พ.ศ. 2505 ได้มีการเปิดใช้งานเสาอากาศขนาด 26 เมตร และได้รับการปรับปรุงเป็นท่อนำคลื่นลำแสง ขนาด 34 เมตร ในปี พ.ศ. 2534 [ 10 ] [ 11 ]ในปี พ.ศ. 2567 ได้มีการปรับปรุงใหม่ด้วยเทอร์มินัลออปติคอลเพื่อติดตามเลเซอร์ดาวน์ลิงก์ของการทดลองการสื่อสารด้วยแสงในอวกาศลึก (DSOC) ซึ่งอยู่บนภารกิจPsyche ของ NASA [ 12 ] | |||
| DSS-14 "ดาวอังคาร" | 70 เมตร | พ.ศ. 2509 | เดิมทีเป็นเสาอากาศขนาด 64 เมตร ได้รับการปรับปรุงเป็น 70 เมตรในปี 1988 เพื่อรองรับยานวอยเอเจอร์ เป็นแบบสะท้อนแสง Cassegrain บนฐานยึดแบบ altazimuthมีพื้นที่รับสัญญาณประมาณ 3850 ตารางเมตร[ 10 ] | |||
| DSS-15 "ยูเรนัส" | 34 ม. | 1984 | 2018 | ตัวสะท้อนแสง "ประสิทธิภาพสูง" บนฐานยึดแบบอัลตาซิมัท[ 10 ] | ||
| DSS-16 "อพอลโล" | 26 เมตร | พ.ศ. 2510 | - | เสาอากาศแกน XY สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2510 สำหรับภารกิจ Apollo เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายการบินอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม จานรับสัญญาณอยู่ใน "การกำหนดค่าหยุดทำงานเป็นเวลานาน" [ 13 ] [ 14 ] | ||
| ดีเอสเอส-23 | 34 ม. | 2026 | ตัวสะท้อนคลื่นนำลำแสงอยู่ระหว่างการก่อสร้าง[ 15 ] | |||
| DSS-24, DSS-25, DSS-26 "อพอลโล" | 34 ม. | พ.ศ. 2539 | กลุ่มของตัวสะท้อนแสงแบบท่อนำคลื่นสามตัวที่ติดตั้งบนฐานปรับมุมอัลตาซิมุธ | |||
| DSS-27 และ DSS-28 "เจมินี" | 34 ม. | พ.ศ. 2537 | 2010 | เดิมทีสร้างโดย JPL สำหรับกองทัพบก ต่อมาในปี 1994 ได้โอนไปให้ NASA แท่นยึด BWA "ความเร็วสูง" Alt/Az DSS-27 ถูกปลดประจำการแล้ว[ 10 ] DSS-28 ได้รับการปรับปรุงในปี 2010 ด้วยเครื่องวัดรังสีแบนด์วิดท์และตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล และใช้สำหรับวิทยาศาสตร์วิทยุภายใต้ โครงการ กล้องโทรทัศน์วิทยุ Goldstone Apple Valleyไม่ได้ใช้สำหรับการดำเนินงาน DSN [ 10 ] [ 16 ] |
ประวัติศาสตร์
ศูนย์โกลด์สโตนถูกสร้างขึ้นในปี 1958 โดย JPL เพื่อสนับสนุนโครงการไพโอเนียร์ในการสำรวจอวกาศห้วงลึก สถานที่ตั้งถูกกำหนดโดยเกณฑ์สองประการ คือ จำเป็นต้องมีสภาพแวดล้อมรูปทรงชาม และต้องอยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดการรบกวนทางวิทยุ บนโลก สถานที่แห่งนี้ บนพื้นที่ของฟอร์ตเออร์วินในทะเลทรายโมฮาวีพบว่าตรงตามเกณฑ์ดังกล่าว การก่อสร้างกล้องโทรทัศน์วิทยุเครื่องแรก DSS 11 หรือสถานีอวกาศห้วงลึกไพโอเนียร์ เริ่มต้นโดยกองทัพสหรัฐฯและถูกโอนไปให้ NASA หลังจากสร้างเสร็จ เป็นเสาอากาศ Cassegrainแบบพาราโบลาขนาด26 เมตร (85 ฟุต)ที่สามารถรับสัญญาณในช่วง 1 ถึง 3 GHz [ 17 ]ถูกปลดประจำการในปี 1981 เนื่องจากเทคโนโลยีล้ำหน้ากว่ากล้องโทรทัศน์รุ่นหลังๆ ได้รับการยอมรับให้เป็นสถานที่สำคัญทางประวัติศาสตร์แห่งชาติในปี 1985 สำหรับบทบาทบุกเบิกในการสำรวจอวกาศห้วงลึก[ 18 ]
"โกลด์สโตนมีนกตัวนั้น"
เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าดาวเทียมดวง แรก ของอเมริกาExplorer 1ได้รับการยืนยันว่าโคจรอยู่ในวงโคจรโดยใช้คำว่า "Goldstone has the bird" [ 19 ]อย่างไรก็ตาม สถานี Goldstone ไม่ได้เปิดใช้งานในขณะที่ Explorer 1 โคจรอยู่ และเช่นเดียวกับคำกล่าวอ้างที่พูดซ้ำๆ กันหลายครั้ง วลีนี้ก็ไม่ถูกต้อง บางคนอ้างว่าวลีที่ถูกต้องคือ "Gold has it!" [ 20 ]ซึ่งระบุ "Gold" อย่างไม่ถูกต้องว่าเป็นสถานีติดตามชั่วคราวที่Earthquake ValleyทางตะวันออกของJulian รัฐแคลิฟอร์เนียในความเป็นจริง สถานี Gold ตั้งอยู่ที่ศูนย์ทดสอบขีปนาวุธของกองทัพอากาศ (AFMTC) ในฟลอริดา และสถานีติดตามชั่วคราวที่ Earthquake Valley คือสถานี Red [ 21 ]เป็นไปได้ว่าการตรวจจับสัญญาณ Explorer 1 นี้เกิดขึ้นที่สถานี Minitrack ที่ Brown Field ซึ่งเป็นสนามบินของกองทัพเรือสหรัฐฯ ใกล้กับซานดิเอโก สถานีนี้ถูกย้ายไปที่ Goldstone ในภายหลัง ทำให้เกิดข้อผิดพลาดขึ้น
ทัวร์ที่ซับซ้อน
ศูนย์การสื่อสารอวกาศลึกโกลด์สโตนได้ระงับการทัวร์สำหรับประชาชนเป็นการชั่วคราว อย่างไรก็ตาม มีศูนย์บริการนักท่องเที่ยวตั้งอยู่ที่Harvey Houseเลขที่ 681 North First Avenue, Barstow , CA 92311 เปิดทำการวันจันทร์ พฤหัสบดี ศุกร์ และเสาร์ เวลา 9.00 - 15.00 น. ไม่มีค่าเข้าชมและไม่จำเป็นต้องจองล่วงหน้าเพื่อแวะเยี่ยมชมศูนย์บริการนักท่องเที่ยว[ 22 ]
ในวัฒนธรรมสมัยนิยม
จานรับสัญญาณขนาด 70 เมตร หรือที่รู้จักกันในชื่อ Mars หรือ DSS14 ปรากฏอยู่ในฉากเปิดของภาพยนตร์เรื่องIce Station Zebra ปี 1968
โรงงานโกลด์สโตนปรากฏให้เห็นอย่างเด่นชัดในตอนที่ 1 ของภาพยนตร์เรื่อง "โพรมีธีอุส" จากเรื่อง " ดิ อินเครดิ เบิล ฮัลค์"
ภาพยนตร์ เรื่อง A Boy and His Dogใช้สถานที่แห่งนี้สำหรับฉากเปิดตัวที่มีลักษณะเป็นโรงงานอุตสาหกรรมในโลกของภาพยนตร์ที่เรียกว่า "Down Under" ตามคำบรรยายของผู้กำกับ อย่างไรก็ตาม การถ่ายทำก็ไม่ได้ราบรื่นนัก ทีมงานถ่ายทำประสบปัญหาในการเข้าถึงสถานที่ดังกล่าว
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- เว็บไซต์ของศูนย์สื่อสารอวกาศลึกโกลด์สโตน
- เครือข่ายอวกาศห้วงลึกของ JPL ในปัจจุบัน
- JPL: ภาพของเครือข่ายอวกาศห้วงลึก โกลด์สโตน รัฐแคลิฟอร์เนียเก็บถาวรเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม 2012 ที่Wayback Machine
- เสาอากาศรับสัญญาณดาวอังคารเก่าแก่ในทะเลทรายโมฮาวี กำลังอยู่ระหว่างการซ่อมแซม ( ลอสแอนเจลิสไทมส์ , 3 ตุลาคม 2010)