18/03/2021

Perseverance. 5 - Descobrint el Rover: Comunicacions

El disseny del rover Perseverance 

El rover de Mart 2020, Perseverance, es basa en la configuració del rover Curiosity del Mars Science Laboratory. Té la mida d'un cotxe, uns 3 metres de llarg (sense incloure el braç), 2,7 metres d'ample i 2,2 metres d'alt. Però amb 1.025 quilos, pesa menys que un cotxe compacte. D'alguna manera, les peces del rover són similars a les que necessitaria qualsevol ésser viu per mantenir-se "viu" i poder explorar. 

Clic per engrandir. 1 antena d'ultra alta freqüència, 2 antena de baix guany, 3 antena
d'alt guany (darrere del màstil). Crèdit: NASA/JPL

Comunicacions

El rover de Mars 2020, Perseverance, té tres antenes que li serveixen de "veu" i de "orelles". Estan situades a la coberta d'equips del rover (la seva "esquena"). El fet de disposar de diverses antenes proporciona flexibilitat operativa i opcions de reserva en cas que es necessitin.

Antenes a la coberta del rover:

1. Antena d'ultra alta freqüència
3. Antena de banda X d'alt guany
2. Antena de banda X de baix guany

Antena d'ultra alta freqüència

La majoria de les vegades, Mars 2020 utilitza la seva antena d'ultra alta freqüència (UHF) (uns 400 megahertzs) per comunicar-se amb la Terra a través dels orbitadors de la NASA al voltant de Mart. Atès que les antenes del rover i de l'orbitador estan molt a prop unes de les altres, actuen una mica com walky-talkies en comparació amb les telecomunicacions de llarg abast amb la Terra proporcionades per les antenes de baix i alt guany.

En general, un senyal de ràdio triga entre 5 i 20 minuts a recórrer la distància entre Mart i la Terra, depenent de la posició dels planetes. L'ús dels orbitadors per retransmetre missatges és beneficiós perquè estan molt més a prop de Perseverance que les antenes de la Xarxa d'Espai Profund (DSN) de la Terra. Al rover, la massa i potència són limitades, pot arribar a altes velocitats de dades de fins a 2 megabits per segon a l'enllaç de retransmissió de distància relativament curta amb els orbitadors que es troben per sobre. Els orbitadors utilitzen llavors les seves antenes i transmissors, molt més grans, per retransmetre aquestes dades a l'enllaç de llarga distància amb la Terra.

Especificacions Tècniques

Treball principal: Transmissió de dades a la Terra a través dels orbitadors de Mart.
Radiofreqüència: Banda d'ultra alta freqüència (UHF) (uns 400 megahertzs).
Velocitats de transmissió: Fins a 2 megabits per segon a l'enllaç de retransmissió entre el rover i l'orbitador.

L'antena d'alt guany de banda X

L'antena d'alt guany és orientable, de manera que pot dirigir el seu feix de ràdio en una direcció específica. L'avantatge de tenir una antena orientable és que el rover no necessita canviar de posició per parlar amb la Terra, que sempre es mou al cel marcià. Igual que girem el coll per parlar amb algú que està al nostre costat en lloc de girar tot el cos, el rover pot estalviar energia i simplificar les coses movent només l'antena. El seu alt guany li permet concentrar el seu feix, el que permet una major velocitat de dades en el llarg enllaç de tornada a la Terra. 

Especificacions tècniques

Funció principal: Transmetre dades directament a la Terra i des d'ella.
Radiofreqüència: Banda X (7 a 8 gigahertzs).
Ubicació Muntada a la meitat de la popa de la coberta de Mart 2020 (esquena).
Mida: Forma hexagonal, 0. 3 metres de diàmetre 3 metres de diàmetre.
Velocitat de transmissió/recepció: 160/500 bits per segon o més ràpid cap a o des de les antenes de la Xarxa d'Espai Profund de 34 metres de diàmetre o 800/3000 bits per segon o més ràpid cap a o des de les antenes de la Xarxa d'Espai Profund de 70 metres de diàmetre.
Proporcionat per: Espanya 

Clic per engrandir. Antena d'alt guany de banda X. Crèdit: NASA/JPL

Antena de baix guany de banda X

Mars 2020 utilitza la seva antena de baix guany principalment per rebre senyals. Aquesta antena pot enviar i rebre informació en totes les direccions; és a dir, és "omnidireccional". L'antena transmet a baixa velocitat de dades a les antenes de la Xarxa d'Espai Profund a la Terra. Com no necessita ser apuntada, proporciona una forma robusta de comunicar-se sempre amb el rover. 

Especificacions tècniques

Treball principal: Recepció de dades.
Radiofreqüència: Banda X (7 a 8 gigahertzs).
Taxes de recepció: Aproximadament 10 bits per segon o més ràpid des de les antenes de la Xarxa d'Espai Profund de 34 metres de diàmetre o aproximadament 30 bits per segon o més ràpid des de l'antena de la Xarxa d'Espai Profund de 70 metres de diàmetre.


Ho he vist aquí.