¿Con cuántas naves espaciales puede comunicarse una estación en el DSN al mismo tiempo?

Sí, una estación puede comunicarse con más de una nave espacial, pero no de la forma que sugieres.

Cada complejo DSN consta de varias antenas, cada una de las cuales se denomina Estación de espacio profundo. Una "estación" es una antena. Cada antena tiene un solo transmisor, por lo que cualquier estación solo puede transmitir a una nave espacial a la vez.

Sin embargo, si hay más de una nave espacial en el haz de la antena, lo que suele ser el caso en Marte, entonces una estación puede recibir datos de más de una nave espacial a la vez. Esta capacidad se denomina Múltiples naves espaciales por apertura (MSPA). Por supuesto, la nave espacial tiene que estar en diferentes frecuencias. Por lo tanto, una estación puede enlazarse hacia arriba con una sola nave espacial, pero puede conectarse hacia abajo desde más de una nave espacial en el haz.

A continuación se muestra la pantalla DSN que muestra MRO y Odyssey en la misma antena (DSS-43). A veces verá lo contrario, donde hay una nave espacial en dos o más antenas, como Maven en DSS-34 y DSS-45, también en la imagen a continuación. Cuando se encuentra en el mismo complejo, eso se denomina "arreglo", donde la señal de dos o más antenas se combina para simular una antena más grande para aumentar la velocidad de datos. Eso también solo funciona para recibir. Las antenas no pueden (hoy) ser dispuestas para transmitir. También puede ver la misma nave espacial en dos estaciones diferentes en dos complejos diferentes. En ese caso, la nave espacial está en medio de un traspaso de un complejo a otro para realizar un pase de comunicación largo, o se está recopilando un tipo de datos de navegación especial utilizando interferometría de línea de base muy larga.

La multiplexación de tiempo no es útil, ya que puede llevar bastante tiempo bloquear y adquirir una señal. Una vez que lo tienes, no quieres perderlo y luego tener que encontrarlo de nuevo. Es mejor tener múltiples receptores.

Supongo que en efecto sí usamos multiplexación en el tiempo de las antenas, pero a escala de horas. Dado que se tarda alrededor de media hora en captar una señal, te quedas con ella durante al menos unas horas, normalmente de ocho a diez horas, y luego cambias a otra nave espacial.

En cuanto al "algoritmo" utilizado para apuntar una antena, tenemos modelos muy precisos de la posición de la Tierra, la posición de cualquier antena en la Tierra y de la nave espacial objetivo. Simplemente calcula el vector al objetivo y apunta la antena en esa dirección. La dirección cambia con el tiempo a medida que la Tierra gira (y a medida que la Tierra y el objetivo se mueven entre sí), por lo que el vector se actualiza continuamente para que la antena siga al objetivo. (No tengo claro su pregunta allí, por lo que si esto no la responde, entonces debe aclarar la pregunta).