¿Cómo transmitirá LICIACube cubesat imágenes de impacto DART a la Tierra? ¿Qué tipo de antena y radio usará?
UH oh
MARCO
Los Mars Cube Ones o MarCO s eran cubesats de 6U que se desplegaron en el espacio profundo durante la misión InSight para observarlo durante un período crítico y dinámico de su misión, en este caso los N minutos de terror durante el reingreso, y luego transmitir datos a Tierra.
Para hacer esto, fueron equipados con superficies reflectoras gigantes en fase para simular un reflector parabólico fuera del eje para una alta ganancia y una velocidad de datos razonable.
Para obtener más información sobre la antena, consulte las respuestas a
LICIACubo
LICIACube es un cubesat italiano de 6U que se desplegará en el espacio profundo durante la misión Dart para observarlo durante un período crítico y dinámico de su misión, en este caso, los N minutos después de que DART impacte en " DidyMoon (Dimorphos) ", y luego transmitir los datos. a la tierra. (punta de sombrero para Scott Manley por el apodo)
En este caso, los datos serán principalmente imágenes de sus dos cámaras; LUCAS y LEIA.
Pregunta: ¿Cómo transmitirá LICIACube cubesat imágenes de impacto DART a la Tierra? ¿Qué tipo de antena y radio usará?
¿Cómo se compararán sus tasas de antena, distancia y datos con MarCO?
Potencialmente útil pero con muro de pago:
abajo: Ambos cubesats de MarCO, desde aquí (ahora aquí ).
Respuestas (2)
ng ph
Creo que todo es cuestión de distancia.
Hagamos las suposiciones razonables de que: (1) LICIAcube también usa la banda X para enviar datos a la Tierra; (2) la potencia de transmisión disponible es la misma que en MarCO; y (3) la antena receptora en la Tierra es la misma.
MarCO tiene que cerrar el enlace-presupuesto a ~300 millones de Km de la Tierra, mientras que LICIAcube necesita hacerlo a solo 11 millones de Km ( impacto DART ). La pérdida de espacio es proporcional al cuadrado de la distancia, eso es una ventaja de 29dB para LICIAcube.
En la foto de MarCO (dada en la pregunta de OP), podemos ver una antena de matriz de parche 2x2 de baja ganancia (la misma orientación que la matriz de reflectancia de alta ganancia, pero "pegada" en la parte frontal del cuerpo de la nave espacial). Dicha antena tiene una ganancia de 12+ dBi, como se puede leer en Enduro . Compare esto con la ganancia de 29 dBi del reflectarray (ver Hodges [1]).
Por lo tanto, la ganancia de presupuesto de enlace neto para LICIAcube vs MarCO es de 12 dB (si usa la antena de matriz de parches 2x2 de Enduro, como sospecho que hace, y si todo lo demás se mantiene idéntico).
La tasa de bits objetivo alcanzada por MarCO es de 8 kbps (ver Hodges [1]). Entonces, lógicamente, LICIAcube puede transmitir a la Tierra aproximadamente 16 veces la tasa de bits de MarCO, es decir, 128 kbps.
- Anexo (23 de noviembre de 2021)
Un artículo[2] escrito por Simonetti: LICIACube on Dart Mission... proporciona corroborativamente la siguiente información:
El subsistema [de comunicación] incluye un transpondedor de banda X que gestiona las comunicaciones de enlace ascendente y descendente y está conectado a cuatro antenas de parche de banda X.
Por lo tanto, se confirma la banda X. Más,
El conjunto de antenas se compone de:
- El par principal compuesto por una antena transmisora, con ganancia de 22 dBi, y una antena receptora, con ganancia de 6 dBi, ambas ubicadas en el panel estructural del lado solar;
- El par secundario compuesto por una antena transmisora, con una ganancia de 12 dBi, y una antena receptora, con una ganancia de 6 dBi, ambas ubicadas en el lado opuesto del par principal.
Aún no está claro por qué necesitan tantas antenas y por qué estas antenas están ubicadas en lados opuestos de la caja. Pero si pretenden utilizar la antena de 22dBi entonces el bitrate que podrán conseguir será muy superior a los 128Kbps, aunque no 10 veces más. Porque una mayor ganancia induce una precisión de puntería más estricta. Tenga en cuenta que para MarCO, se toma un margen de puntería de 3 dB (ver Hodges [1]).
El paper no da la capacidad de almacenamiento, pero menciona la plataforma Argotec HAWK (la misma que usa MarCO por cierto). Según datos de Argotec, HAWK-6 puede tener hasta 32 GB de almacenamiento. Con una descarga de 128 Kbps (utilizando la antena de 12 dBi como el peor escenario), esto requeriría 2 millones de segundos (~560 horas) de conexión con una antena de espacio profundo en la Tierra. De esto podemos deducir que, a una tasa de conexión de 4 horas por día (estimación aproximada), necesitamos 140 días para transmitir 32 GB de datos.
1 Hodges et al. Una antena desplegable de alta ganancia unida a Marte...
2 Simonetti et al. LICIACube en la misión DART...
saltador
Encontré un documento ( Primeras misiones italianas de espacio profundo a la Luna y más allá: ArgoMoon y LICIACube listas para ser operadas , S. Pirrotta, F. D'Amico, R. Mugnuolo) con detalles sobre las tasas de datos:
Velocidades de datos de 16 kbps a 256 kbps (a distancia mínima de la Tierra, alrededor de finales de noviembre), transmitidas durante ventanas de comunicación de 105 minutos (80 minutos utilizables para cada una). Se pueden transmitir un máximo de 70 imágenes en B/N o 66 colores en ventanas de alta velocidad, pero justo después del impacto, la velocidad de datos debe ser de alrededor de 64 kbps, por lo tanto, un máximo de 9 imágenes en B/N y 9 colores por ventana:
kbps LEIA full LEIA binned Luke full
16 1 4 3
32 2 8 7
64 2 9 9
128 8 34 32
256 17 70 66
No puedo entender cuántas ventanas por día; No entiendo cómo leer esta imagen:
Acerca de las frecuencias:
¿Cómo obtiene tanta ganancia una antena de "parche" de banda X de 22 dBi y qué tan bien se comporta su patrón de radiación de alta ganancia?
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