新型下一代天线增强NASA深空网络能力

NASA位于加利福尼亚州的深空网络设施正在庆祝新增一台全新的34米宽（114英尺宽）无线电频率天线，该天线将加入该机构的深空通信与导航系统。该网络使用位于三个全球设施的巨大碟形天线，以支持超过40个探索太阳系和星际空间的航天器。

新的深空站23（DSS-23）位于巴斯托附近的戈尔德斯通深空通信综合体，由位于南加州的NASA喷气推进实验室管理。

NASA领导层和人员以及贵宾齐聚完整的DSS-23天线，举行剪彩仪式。这是深空网络孔径增强项目（始于2009年）中最新增加的天线，该项目旨在通过增加六个新的34米多频段波束波导天线来升级和扩展网络。这些多功能碟形天线可以增强许多在不同无线电频率上运行的任务。

“通过扩展深空网络，我们正在加强NASA为未来大胆任务所需的通信基础——从比以往更深入地探索月球，到更深入地窥视太阳系，”NASA总部华盛顿研究与技术任务理事会副署长詹姆斯·凯尼恩说。“这个新天线将帮助我们实现国家太空探索目标，并突破曾经看似不可能的极限。”

在完成从5月到7月的测试活动以展示其能力后，新的DSS-23于8月3日开始运行，跟踪NASA的钱德拉X射线天文台。此后，它一直与数十个任务通信，如NASA的火星侦察轨道器、灵神星、朱诺、旅行者1号，以及深空中的其他机器人航天器。

“这个下一代天线的加入使我们更接近一个完全现代化的网络，该网络采用先进技术以确保NASA在深空通信领域的领导地位，”JPL主任戴夫·加拉格尔说。“在超过60年持续运行支持重要任务之后，这些升级为网络的新探索时代做好了准备。设计、规划和建造DSS-23的团队应该感到自豪。”

增强的能力

DSS-23的建设始于2020年2月。在2024年12月将133吨的金属反射器框架放置并螺栓固定在天线基座顶部后，工程师们将面板安装到框架上，这些面板反射发送到航天器和从航天器接收的无线电频率信号。然后是仔细校准天线的过程，使其能与网络的其他部分协同工作。

它是戈尔德斯通的第五个天线（加入三个34米天线和一个70米（230英尺）天线），也是加入网络的第五个增强项目天线，该网络包括戈尔德斯通、马德里和澳大利亚堪培拉综合体的天线。多频段波束波导天线将信号引导到稳定、气候控制的地下室，而不是将沉重、敏感的电子设备安置在移动的天线碟上。除了提供多功能性外，这种设计还便于维护和升级系统。

“最大的挑战实际上不是建造天线。而是将机械、电气、软件、射频和基础设施系统的复杂集合转变为一个单一、任务就绪的资产，”JPL深空网络孔径增强项目经理杰曼·阿齐兹说。“每个子系统都必须集成、校准和验证，以非凡的精度和可靠性运行，然后才能支持NASA的深空任务。”

当第六个增强项目天线，即深空站33，于2029年在堪培拉设施上线时，增强项目将完成，使网络中的34米天线总数达到13个。34米天线可以阵列化（组合并一起操作），为每个设施的单个70米天线提供等效的通信备份，这些70米天线在超过50年的近乎连续运行后，维护和修理成本越来越高。

JPL由加州理工学院为NASA管理，负责管理该机构的深空网络，并接受NASA研究与技术任务理事会内SCaN（空间通信与导航）项目的监督。超过100个NASA和非NASA任务依赖深空网络和近地网络。这些任务包括支持国际空间站宇航员和未来阿尔忒弥斯任务、监测地球、探索月球以及探索太阳系及更远地方的任务。

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