DSN(深空网络)

概述

深空网络(DSN)是由 NASA 喷气推进实验室(JPL)运营的深空通信设施集合。三个站点分别位于加利福尼亚州的戈德斯通、西班牙马德里附近和澳大利亚堪培拉附近,各配备直径 34 至 70 米的大型抛物面天线。它们共同维持着与远离地球轨道的航天器之间全天 24 小时不间断的通信联系。

计时功能

精确计时对 DSN 运行至关重要。与火星探测器的通信涉及 4 至 24 分钟的单程光行时延迟,精确的发射和接收时间戳用于确定航天器的位置和速度。每个站点都配备了氢脉泽原子钟,提供纳秒级精度。相对论时间膨胀修正在日常运行中被常规应用。

为何三座站点相隔 120 度

三座设施在经度上大约相隔 120 度,这样随着地球自转,至少有一座站点始终可以观测到太空中的任意方向。这种布局允许在航天器从一个站点的地平线落下并从下一个站点升起时实现无缝交接,避免通信中断。即使是目前距地球约 240 亿公里的旅行者 1 号,也依靠这种站点接力保持着通信联系。