Resistencia a los errores de transmisión de datos de la nave espacial Juno

¿Qué técnicas se han empleado para que la nave espacial Juno transmita con éxito paquetes de datos a la Tierra una vez que está en una órbita polar alrededor de Júpiter? Júpiter es una fuerte fuente de interferencia de longitud de onda de radio, al mismo tiempo, por supuesto, también está a una distancia bastante grande de la Tierra (actualmente aproximadamente 5.135 AU).

   Juno

    Concepto artístico de Juno en Júpiter (Fuente: Wikimedia Commons )

Describa el subsistema de comunicación de Juno, su eficacia prevista y cualquier técnica implementada para frustrar posibles interferencias de longitud de onda de radio, oclusión de la línea de visión directa, ondas portadoras de transmisión que se cruzan con la enorme magnetosfera de Júpiter y otras posibles razones para la pérdida de transmisión, independientemente de la fuente. . Qué niveles de redundancia de datos se implementarán (repetición de paquetes, múltiples longitudes de onda portadoras, etc.), cómo se codificarán las transmisiones de datos (se usarán algoritmos de corrección y detección de errores), a qué velocidad y posición orbital se transmitirán para ayudar a asegurar el éxito de este componente del subsistema de misión crítica?

Si es posible, compare las tasas de fallas de transmisión de datos pronosticadas para Juno con las tasas de fallas observadas en misiones anteriores a Júpiter, qué lecciones hemos aprendido para entonces y aprendido a construir alrededor de ellas con Juno, haciéndola más resistente a los errores de transmisión de datos.

Respuestas (1)

Este documento describe el sistema de telecomunicaciones Juno en detalle.

Es un sistema estándar de banda X de espacio profundo con una antena de alta ganancia de 2,5 m, un amplificador de tubo de onda viajera de 25 W y códigos de corrección de errores concatenados convolucionales y Reed-Solomon o Turbo 1/6. Obtendrá 18.000 bits por segundo hasta una antena de 34 m en la Tierra en el rango máximo (6.459 AU) a una 10 6 tasa de error de bit.

La mayor parte del ruido en la transmisión proviene del plasma espacial entre Júpiter y la Tierra y la atmósfera de la Tierra. No de Júpiter. Júpiter es ruidoso en las frecuencias de MHz, pero no en las frecuencias de GHz.

Lo que se hace para asegurar la integridad de los datos es la corrección de errores de envío. Normalmente se utiliza un código Turbo y la tarifa se elige para asegurar menos de un 10 6 tasa de error de bit, con 3 db de margen. Para los datos que no llegan debido a una interferencia inesperada, por ejemplo, una tormenta sobre Canberra o algo similar, esos datos se pueden retransmitir en otra pasada.

Este es solo un procedimiento estándar para todas las comunicaciones directas a la Tierra en el espacio profundo. No hay nada especial para Júpiter, una vez que conectas la estufa.

La única lección que aprendí de Galileo podría ser no volver a usar una antena desplegable de alta ganancia .