Recherche conceptuelle de nouveaux modèles de transmission de données à l’aide d’un train par satellite

Bien que le Pony Express n’ait duré que peu de temps au milieu des années 1800 avant d’être dépassé par le télégraphe transcontinental, il a inspiré le concept d’une série de petits satellites pour relayer les données de Mars à la Terre et aider à atténuer la crise des données qui se produit actuellement dans la mer profonde. . réseau spatial.

« Le Solar System Pony Express est un concept de mission qui vise à augmenter les capacités de transmission de données du Deep Space Network en utilisant l’idée d’une mule de données », a déclaré Robyn Woollands, professeur adjoint au Département de génie aérospatial de l’Université de Illinois à Urbana. Champagne.

Woollands a décrit les mules de données comme de petits engins spatiaux qui peuvent se rendre dans un endroit lointain, comme Mars, où ils acquièrent des données à proximité de l’émetteur de la sonde, puis transmettent les données à la Terre où elles sont connectées à distance de marche du récepteur. Cela permet une communication avec une latence élevée et une bande passante élevée.

« Un réseau de mules de données interplanétaires peut être créé en utilisant des orbites circulaires », a déclaré Wolands. « Après le lancement, la mule de données utilise son système de propulsion à faible poussée pour s’injecter dans une orbite circulaire et cibler les survols ultérieurs de la Terre et de Mars. »

Wolands a expliqué que les trajectoires rencontrent deux corps célestes ou plus le long de leur trajectoire et nécessitent une quantité modeste de carburant pour les manœuvres de correction. Après le lancement, la mule de données utilise son système de propulsion à faible poussée pour s’injecter dans une orbite circulaire et cibler les survols ultérieurs de la Terre et de Mars.

« Pendant les survols de Mars, les données sont liées à partir d’engins spatiaux opérant déjà sur Mars – en orbite ou à la surface – et pendant les survols, les données sont renvoyées vers la Terre », a déclaré Wolands.

Elle a dit que son doctorat. L’étudiant Alex Pascarella a développé les outils permettant la conception de trajectoires et l’optimisation des orbites Terre/Mars pour la mission du système solaire Pony Express.

« Nous simulons des trajectoires qui profitent d’une faible poussée et incluent un modèle à haute résolution qui inclut la gravité du Soleil, de la Terre et de Mars », a déclaré Pascarella.

Les missions spatiales à faible poussée sont de plus en plus populaires en raison des avantages fournis par les moteurs ioniques, qui sont plus efficaces que les moteurs chimiques. Il est également plus petit/plus léger, ce qui permet de concevoir des engins spatiaux plus petits pouvant être lancés de manière économique en tant que charge utile secondaire.

« Notre étude a révélé que le volume total de données renvoyées pendant la tâche simulée dépassait notre objectif de 1 pétaoctet par an », a déclaré Alex Pascarella, PhD, Robyn Woollands. étudiant.

L’étude a été publiée dans la revue acte de l’espace.

Le système solaire Pony Express est un projet innovant avancé de la NASA dirigé par Joshua Vander Hook au Jet Propulsion Laboratory de la NASA.