Введение
Американский спутник связи – это спутник связи, который является частью системы ретрансляции слежения и передачи данных (Tracking and Data Relay Satellite System, TDRSS), используемой НАСА и другими правительственными учреждениями США для связи с независимыми "пользовательскими платформами", такими как спутники, аэростаты, самолеты, Международная космическая станция и удаленные базы, такие как станция Амундсена-Скотта на Южном полюсе. Эта система была разработана для замены существующей глобальной сети наземных станций, обеспечивавшей поддержку всех пилотируемых и беспилотных космических миссий НАСА на низких околоземных орбитах. Основной целью разработки системы было увеличение времени, в течение которого космические аппараты поддерживают связь с Землей, и повышение объема передаваемых данных. Все спутники TDRSS спроектированы и построены для запуска и функционирования на геосинхронной орбите над поверхностью Земли. Первые семь спутников TDRSS были построены корпорацией TRW. Три последующие версии были изготовлены подразделением Satellite Systems корпорации Boeing. Было запущено тринадцать спутников, однако один был уничтожен в катастрофе космического корабля "Челленджер". TDRS 1 был выведен из эксплуатации в октябре 2009 года. TDRS 4 был выведен из эксплуатации в декабре 2011 года. В настоящее время в эксплуатации находятся десять спутников TDRSS. Управлением всеми спутниками TDRSS занимается Центр космических полетов Годдарда НАСА. Контракт на спутники TDRS версий L и K был заключен с Boeing 20 декабря 2007 года. 30 ноября 2011 года НАСА объявило о решении заказать дополнительный спутник TDRS третьего поколения – TDRS M. До 2009 года TDRS 1 являлся важным каналом связи для антарктических исследований. Второй спутник слежения и передачи данных был уничтожен вместе с "Челленджером" вскоре после запуска во время миссии STS-51L в январе 1986 года. Следующие пять спутников TDRSS, построенных TRW, были успешно запущены на других космических шаттлах. Три последующих спутника, построенных Boeing, были запущены ракетами Atlas в 2000 и 2002 годах. В пресс-релизе НАСА были обобщены возможности системы в целом: "Работая самостоятельно, TDRS 1 обеспечил большее покрытие связи во время миссии шаттла в сентябре 1983 года, чем вся сеть станций слежения НАСА во всех предыдущих миссиях шаттлов". Планируется вывод из эксплуатации первого поколения TDRS в 2015 году.
A tracking and data relay satellite (TDRS) is a type of communications satellite that forms part of the Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS) used by NASA and other United States government agencies for communications to and from independent "User Platforms" such as satellites, balloons, aircraft, the International Space Station, and remote bases like the Amundsen Scott South Pole Station. This system was designed to replace an existing worldwide network of ground stations that had supported all of NASA's crewed flight missions and uncrewed satellites in low Earth orbits. The primary system design goal was to increase the amount of time that these spacecraft were in communication with the ground and improve the amount of data that could be transferred. These TDRSS satellites are all designed and built to be launched to and function in geosynchronous orbit, above the surface of the Earth. The first seven TDRSS satellites were built by the TRW corporation. The three later versions have been manufactured by the Boeing corporation's Satellite Systems division. Thirteen satellites have been launched; however, one was destroyed in the Challenger disaster. TDRS 1 was decommissioned in October 2009. TDRS 4 was decommissioned in December 2011. Ten TDRSS satellites are currently in service. All of the TDRSS satellites have been managed by NASA's Goddard Space Flight Center. The contract for TDRS versions L & K was awarded to Boeing on December 20, 2007. On November 30, 2011, NASA announced the decision to order an additional third generation TDRS satellite, TDRS M. TDRS 1 was an important communication uplink for Antarctic research until 2009. The second tracking and data relay satellite was destroyed along with Challenger shortly after launch during the STS 51 L mission in January 1986. The next five TRW built TDRSS satellites were successfully launched on other Space Shuttles. Three follow up Boeing built satellites were launched by Atlas rockets in 2000 and 2002. A NASA Press Release summarized the capabilities of the system as a whole:
"Working solo, TDRS 1 provided more communication coverage, in support of the September 1983 Shuttle mission, than the entire network of NASA tracking stations had provided in all previous Shuttle missions." The first generation of TDRS are planned to be retired in 2015.
Наземные терминалы TDRSS
Два спутниковых наземных терминала TDRSS расположены в комплексе NASA White Sands, который находится в районе Лас-Крусеса. Все радиокоманды и принимаемая телеметрия, передаваемые на спутники слежения и ретрансляции данных и получаемые от них, проходят через эти терминалы в комплексе Уайт-Сэндс. Изначально была спроектирована и построена только одна большая наземная терминальная система для TDRSS. Однако спустя несколько лет, в связи с ростом спроса со стороны пользователей, NASA заказало проектирование и строительство второго наземного терминального комплекса, расположенного на некотором расстоянии от первого. Таким образом, сейчас там функционируют два идентичных и резервных спутниковых наземных терминала, известных как комплекс White Sands. В связи с наличием зоны исключения и отсутствием поддержки пользователей над Индийским океаном, на Гуаме был построен наземный терминал для поддержки TDRS.
Дизайн
Системы связи спутников TDRSS были разработаны для одновременной поддержки нескольких миссий. Каждый спутник оснащен электронным оборудованием систем связи в S-диапазоне, Ku-диапазоне (только спутники 1-го поколения) и Ka-диапазоне (только спутники 2-го поколения), работающим на различных несущих частотах и поддерживающим различные скорости передачи данных. Более новые спутники Boeing способны обеспечивать больший объем связи, чем старые спутники, построенные TRW.