«Не ждите видео высокого разрешения».
Утрированная, пикселизированная версия фотографии Луны, сделанной членом экипажа миссии Artemis II на четвертый день миссии. Фотография ориентирована таким образом, что Южный полюс находится сверху, и начинают видны части обратной стороны Луны. Пикселизация имитирует видеопоток низкого разрешения, который зрители увидят сегодня. Кредит: NASA/collectSPACE.com Утрированная, пикселизированная версия фотографии Луны, сделанной членом экипажа миссии Artemis II на четвертый день миссии. Фотография ориентирована таким образом, что Южный полюс находится сверху, и начинают видны части обратной стороны Луны. Пикселизация имитирует видеопоток низкого разрешения, который зрители увидят сегодня. Кредит: NASA/collectSPACE.com Настройки текстаТекст рассказа Размер Маленький Стандартный Большой Ширина * Стандартный Широкий Ссылки Стандартный Оранжевый * Только для подписчиков
Узнать больше Свернуть в навигацию
Человечество вот-вот впервые за более чем полвека сможет увидеть Луну вблизи.
В понедельник четыре астронавта проведут около семи часов, наблюдая за обратной стороной Луны, той половиной, которая постоянно обращена от Земли. В момент максимального сближения на борту своего космического корабля «Орион» «Интегрэйт» Рид Уайзман, Виктор Гловер и Кристина Кох из НАСА, а также Джереми Хансен из Канадского космического агентства окажутся примерно в 6400 км над поверхностью. Последний раз человек приближался к Луне так близко во время миссии «Аполлон-17» в 1972 году.
Вы можете подключиться к веб-трансляции здесь, начало в 13:00 по восточному времени.
Хотя основная цель наблюдений экипажа «Артемиды II» будет заключаться в углублении понимания учеными геологии Луны, несомненно, существует и зрительский, и вдохновляющий интерес к этому событию. Ожидается, что за пролетом мимо Луны будут наблюдать миллионы людей на Земле, и хотя любой вид будет впечатляющим, он может также оставить многих желающими увидеть больше.
«Во время пролёта мы будем получать видеопоток с камер солнечных батарей (SAW), за исключением, конечно, периода потери сигнала, когда они окажутся за Луной», — заявила Келси Янг, руководитель операций научного полёта программы «Артемида» НАСА, на пресс-конференции перед пролётом. «Остальное они будут записывать на борту».
Камеры SAW представляют собой четыре специализированные модифицированные камеры GoPro. По одной из них установлено на каждом из четырех крыльев солнечных батарей, выступающих из служебного модуля «Ориона».
«Во время некоторых этапов пролета мы сможем подняться на борт вместе с астронавтами», — сказал Янг, имея в виду камеру, установленную в кабине экипажа «Интегрейти».
«Не ждите видео высокого разрешения, — добавил Джадд Фрилинг, руководитель полетов Artemis II, — но, как упомянула Келси, вы получите доступ к видео с камер SAW через нашу стандартную низкочастотную систему передачи данных».
С 2017 года НАСА ведет трансляции в формате 4K с Международной космической станции, так почему же они не могут сделать то же самое с Луны почти десять лет спустя?
Данные, дневной свет и расстояние
На протяжении большей части миссии Artemis II связь между аппаратом Integrity и Центром управления полетами НАСА в Хьюстоне осуществляется либо через сети ближнего космоса, либо через сети дальнего космоса НАСА. Во время пролета любые изображения, передаваемые в прямом эфире на Землю, будут передаваться через последнюю, которая использует радиоантенны в Калифорнии, Испании и Австралии.
На борту Integrity также находится экспериментальная оптическая система связи, использующая лазер (инфракрасный свет) для передачи данных с более высокой скоростью, чем радиоволны, что позволяет быстрее передавать на Землю видео- и фотофайлы больших размеров. До пролёта демонстрационный аппарат успешно передал более 100 гигабайт данных, собранных в ходе миссии.
Изображение системы оптической связи, использующей лазерный свет для передачи данных на Луну, на борту капсулы «Орион» «Интегрейт». Источник: NASA.Однако система оптической связи имеет свои ограничения, в том числе возможность наведения в неправильном направлении, когда окна аппарата Integrity сфокусированы на лунной поверхности.
Таким образом, все изображения, полученные в режиме реального времени во время пролета, а также телеметрия с капсулы, связь экипажа с Центром управления полетами и многое другое должны передаваться по одному и тому же каналу прямой радиосвязи.
«Главная проблема — это расстояние», — сказал в интервью Дэвид Израэль, руководитель направления космических сетей в компании Intuitive Machines, занимающейся космическими услугами, доставкой и инфраструктурой в Хьюстоне. «Космическая станция способна получать непрерывное видео с высокой скоростью передачи, которое видят люди, потому что она находится на околоземной орбите и обменивается данными через систему слежения и ретрансляции НАСА, поэтому она перемещается в поле зрения одного ретранслятора к другому, обеспечивая практически непрерывную передачу».
«Таким образом, с точки зрения Луны, существует дополнительное расстояние, — сказал он. — Кроме того, на Земле имеется ограниченное количество наземных станций, способных в настоящее время передавать сигналы на Луну и обратно с высокой скоростью».
Сеть дальней космической связи могла бы быть достаточной, если бы «Артемида II» была единственной миссией в космосе. В действительности же те же антенны, которые используются для приема сигналов с Луны, необходимы также для двух действующих марсоходов на Марсе, зондов вокруг Солнца и планет, а также космических аппаратов на краю нашей Солнечной системы и за ее пределами.
Лунная ретрансляция
В 2024 году НАСА сделало шаг к тому, чтобы обеспечить возможность трансляции видео высокого разрешения в прямом эфире к моменту высадки следующих людей на Луну.
Агентство заключило контракт с компанией Intuitive Machines на создание группировки лунных спутников для обеспечения связи при исследовании и научном изучении Луны. NASA ожидает, что лунные ретрансляторы будут использоваться как системами высадки человека, так и роботизированными системами, расширяя число потенциальных мест посадки за счет соединения их с наземными станциями на Земле.
Концепция спутника-ретранслятора лунных данных компании Intuitive Machines на орбите вокруг Луны. Источник: Intuitive Machines.«Таким образом, если вы [астронавт] находитесь внутри кратера или в любой точке, где Земля не видна, то лунный ретранслятор может находиться на орбите в таком положении, которое позволит вам подключиться к сети», — сказал Израиль, который до прихода в Intuitive Machines был архитектором сети ближнего космоса НАСА, занимаясь развитием использования оптической связи и архитектуры спутников-ретрансляторов.
«У лунного ретранслятора также есть преимущество в том, что он находится гораздо ближе к Луне, поэтому установить связь становится намного проще», — сказал Израиль. «Таким образом, пользовательские системы на Луне могут использовать более компактные коммуникационные пакеты для отправки видео. Им не нужно отправлять его обратно на Землю. Достаточно отправить его на ретранслятор, а затем ретранслятор будет сконструирован таким образом, чтобы замкнуть эту связь с Землей и отправить видео обратно».
Опираясь на недавнее приобретение компании Lanteris Space Systems (ранее Space Systems/Loral, а совсем недавно Maxar Space Systems), известного производителя спутников, Intuitive Machines планирует запустить свой первый лунный ретрансляционный спутник в конце этого года с помощью той же ракеты, которая запускает третью роботизированную миссию (IM-3) по доставке правительственных и коммерческих грузов на Луну.
«Наш текущий план развертывания предусматривает пять ретрансляторов, — сказал Израиль. — У нас будет достаточное количество таких ретрансляторов, готовых к работе, чтобы обеспечить полное покрытие во время первой посадки миссии «Артемида». Если антенны будут развернуты и смогут быть направлены на нас, мы сможем обеспечить прямую трансляцию видео высокого разрешения посадки в режиме реального времени».
Взгляд астронавта
Компания Intuitive Machines входит в группу из 34 добровольцев, выбранных НАСА для сопровождения миссии Artemis II во время ее полета на Луну и обратно. Компания использует свою инфраструктуру космической сети передачи данных (SDN) и наземных станций для отслеживания радиоволн, передаваемых космическим кораблем Orion во время его 10-дневного путешествия.
Собранные данные помогут НАСА определить способы повышения эффективности будущих лунных миссий, включая необходимость создания дополнительных лунных ретрансляторов.
Директор по интеграции компании Intuitive Machines прекрасно знаком с необходимостью обеспечения пропускной способности в космосе.
«Чем больше вы получаете, тем больше ожидаете, и это открывает двери для новых видов науки и новых типов взаимодействий, о которых раньше и не мечтали», — сказал Джек Фишер, который до прихода в Intuitive Machines в 2021 году провел четыре с половиной месяца на Международной космической станции в качестве астронавта НАСА и присутствовал на первой прямой трансляции в формате 4K. «Независимо от объема доступной пропускной способности, всегда найдется способ ее использовать».
Космическая сеть Intuitive Machines соединяет космос и Землю через партнерские площадки, такие как Goonhilly, и контролируемые компанией объекты, обеспечивая расширенные возможности связи. Фото: Goonhilly Earth Station Ltd.В конечном итоге все видеоматериалы и фотографии, сделанные экипажем миссии «Артемида II» в понедельник, достигнут Земли, даже если это будет означать посадку астронавтов на борту «Ориона». НАСА планирует поделиться всем этим с общественностью, чтобы каждый смог увидеть то, что видели Уайзман, Гловер, Кох и Хансен, хотя и не одновременно с ними.
Фишер предвидит скорое наступление дня, когда станет доступна необходимая пропускная способность, чтобы мы все могли присоединиться к этому процессу, а те же самые лунные ретрансляторы будут поддерживать множество миссий и операций на лунной поверхности, снижая нагрузку на сеть дальней космической связи.
«Я не могу переоценить важность создания этой инфраструктуры, снижения затрат и обоснования экономической целесообразности всего, что мы действительно высаживаем на Луну. Я очень рад и горжусь нашей командой за то, что они делают для создания этой основы», — сказал он.
Веб-трансляция НАСА начнётся в 13:00 по восточному времени.
Источник: arstechnica.com
