DSN

定義

DSN (Deep Space Network) は、NASA のジェット推進研究所 (JPL) が運用する深宇宙通信施設のネットワークです。カリフォルニア州ゴールドストーン、スペインのマドリード近郊、オーストラリアのキャンベラ近郊の 3 拠点に大型パラボラアンテナ (直径 34〜70 m) を配置し、地球の自転に関係なく 24 時間連続で深宇宙探査機との通信を維持します。

時刻管理の役割

DSN は探査機との通信において、光速遅延の正確な補正が不可欠です。火星探査機との通信では片道 4〜24 分の遅延があり、信号の送受信時刻から探査機の位置と速度を精密に決定します。各施設には水素メーザー原子時計が設置され、ナノ秒精度の時刻管理を行っています。相対性理論による時間の遅れの補正も日常的に適用されます。

120 度間隔の配置理由

3 施設は経度方向に約 120 度間隔で配置されています。地球が自転しても、常に少なくとも 1 つの施設から任意の方向の宇宙空間が見えるためです。この配置により、探査機が地平線下に沈む施設から次の施設へのハンドオーバーが可能になり、通信の途絶を防ぎます。ボイジャー 1 号 (地球から約 240 億 km) との通信も、この 3 施設のリレーで維持されています。