Tracking and Data Relay Satellite System: differenze tra le versioni

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Il sistema è stato concepito per sostituire la rete esistente di stazioni terrestri usata per il controllo di tutte le missioni di volo NASA con uomini a bordo. L'obiettivo primario era aumentare sia la copertura temporale delle comunicazioni con la Terra che la quantità di dati trasferibili. La maggior parte dei satelliti TDRS sono stati posti in orbita negli anni ottanta e novanta tramite gli [[Space Shuttle]] spinti dall'[[Inertial Upper Stage]], un razzo a due stadi a [[propellente solido]] sviluppato appositamente. Gli altri satelliti TDRS sono stati lanciati in orbita usando i vettori [[Atlas II|Atlas IIa]], Titan IV, Delta IV only.

Le ultime generazioni di questi satelliti sono in grado di fornire [[velocità di trasmissione]] pari a 6&nbsp;MbitMb/s in [[banda S]] e a 800&nbsp;MbitMb/s nelle [[banda Ku|bande Ku]] e [[banda Ka|Ka]], principalmente ad uso militare da parte delle forze armate statunitensi.<ref>{{cita web|lingua=en|url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=2002-011A|titolo=TDRS-I|sito= NASA Space Science Data Coordinated Archive}}</ref>

==Origini==

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Già dagli anni sessanta, la NASA aveva sviluppato con i programmi [[Applications Technology Satellite]] (ATS) e [[STS-51|Advanced Communications Technology Satellite]] (ACTS) i prototipi di molte delle tecnologie poi impiegate per il TDRSS e per altri satelliti per telecomunicazioni commerciali, tra cui la frequency-division multiple access ([[FDMA]]), la stabilizzazione su tre assi dei veicoli spaziali e tecnologie di telecomunicazioni ad alte prestazioni.

A partire da luglio 2009, il project manager del sistema è Jeff J. Gramling, del centro di volo spaziale NASA di Goddard<ref>{{Cita web |lingua=en |url=http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2009/tdrs_review.html |titolo=NASA Tracking and Data Relay Satellite Mission Passes Major Review |autore=Susan Hendrix |data=22 luglio 2009 |urlmorto=sì }}</ref> mentre la [[Boeing]] è responsabile della realizzazione del TDRS K.<ref>{{Cita web|lingua=en |url=http://www.boeing.com/defense-space/space/bss/factsheets/601/tdrs_kl/tdrs_kl.html |titolo=Generation to Generation, A Lower Risk |accesso=22 dicembre 22, 2010 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110629103821/http://www.boeing.com/defense-space/space/bss/factsheets/601/tdrs_kl/tdrs_kl.html |dataarchivio=29 giugno 2011 }}</ref>

==Struttura della rete==

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===Segmento terrestre===

[[Image:Guam Remote Site.jpg|thumb|Il terminale terrestre di [[Guam]]]]

Il segmento terrestre del TDRSS è composto da tre basi: il [[White Sands Missile Range|White Sands Complex]] (WSC) (military rocket polygon only) nel sud del [[NewNuovo MexicoMessico]]; il terminale terrestre remoto di [[Guam]] (Guam Remote Ground Terminal, GRGT) e il centro di controllo di rete (Network Control Center Data System) presso il [[Goddard Space Flight Center]] a [[Greenbelt]], nel [[Maryland]]. Queste tre stazioni costituiscono il cuore della rete e svolgono le funzioni e i servizi di comando e di controllo. Ad ampliamento del sistema è stato realizzato anche un nuovo terminale a [[Blossom Point]], sempre nel Maryland.<ref>{{Cita web|lingua=en |url=http://www.nasa.gov/topics/technology/features/space-network.html |titolo=NASA Space Network to Begin New Design Phase For Ground Segment |accesso=25 ottobre 2012 }}</ref><ref>{{Cita web |lingua=en |url=http://www.nasa.gov/home/hqnews/2011/mar/HQ_C11-010_SpaceNetwork_prt.htm |titolo=NASA Awards Space Network Expansion-East Option |accesso=25 ottobre 2012 |urlmorto=sì }}</ref>

La stazione WSC si trova nei pressi di [[Las Cruces]] nel NewNuovo MexicoMessico ed è composta da tre siti terminali:

*White Sands Ground Terminal (WSGT) {{coord |32.5007|N|106.6086|W|}}

*Second TDRSS Ground Terminal (STGT) {{coord |32.5430|N|106.6120|W|}}

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In più il WSC controlla da remoto anche la base GRGT di Guam, il cui Communication Service Controller (Controllore del servizio di comunicazione, CSC) è situato presso il centro di controllo operativo (TDRS Operations Control Center, TOCC) dell'STGT.

Al WSC si accede da una uscita dedicata della [[U.S. Route 70]] riservata al personale della base. Il posizionamento dei terminali terrestri risponde a criteri molto specifici, primo fra tutto la visibilità diretta dai satelliti; inoltre i terminali devono essere posizionati sufficientemente vicini all'equatore in modo da coprire i settori celesti est e ovest; infine un altro fattore importante è l'aspetto climatico: il NewNuovo MexicoMessico ha una media di 350 giorni di sole all'anno con un livello di precipitazioni molto basso.

Il WSGT fu messo in funzione nel 1978, proprio in tempo per il debutto dello Space Shuttle a inizio del 1979. L'STGT divenne operativo nel 1994 e subito dopo il suo completamento la NASA indisse un concorso per dare un nome ai due terminali. Gli studenti di una scuola media locale scelsero i nomi "Cacique" ("capo") per il WSGT e "Danzante" per l'STGT. Questi nomi furono creati solo a scopo pubblicitario, dato che la documentazione ufficiale della NASA utilizza esclusivamente i termini WSTG, STGT e WSC.

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===Segmento utente===

Il segmento utente del sistema TDRSS comprende alcuni dei programmi più ambiziosi della NASA: ad esempio, il [[telescopio spaziale Hubble]] e il sistema [[Landsat]] trasmettono i dati delle loro osservazioni ai rispettivi centri di controllo usando come tramite il TRDSS. Considerando che uno dei motivi principali alla base dello sviluppo del TDRSS è il supporto alle missioni spaziali con equipaggio umano, anche le comunicazioni vocali con lo Space Shuttle e la [[Stazione Spazialespaziale Internazionaleinternazionale]] avvengono per il tramite del sistema TDRSS.

===Integrazione nella STDN===

Il sistema TDRSS è integrato nella [[Space Flight Tracking and Data Network]] (STDN). I componenti principali dell'STDN sono la rete di servizi integrata NASA ([[NASA Integrated Services Network]], NISN), il centro di controllo di rete (network control center NCC), il centro operativo di missione (mission operations center, MOC), il servizio di elaborazione dei dati dei veicoli (spacecraft data processing facility, SDPF) e il laboratorio multi-missione di dinamica del volo (multi mission flight dynamics lab, MMFD).

La NISN costituisce la dorsale della rete per il trasferimento dei dati delle missioni spaziali ed è una rete di telecomunicazioni [[Wide Area Network|WAN]] ottimizzata nei costi per la trasmissione di dati, video e voce per tutte le agenzie, programmi e centri della NASA. L'infrastruttura, basata su collegamenti in [[fibra ottica]], [[router]] e [[switch]], è completata da computer dedicati al monitoraggio del traffico in rete. I dati vengono trasferiti in due modi: tramite l'Internet Protocol Operational Network (IPONET) e usando l'High Data Rate System (HDRS). IPONET impiega il protocollo [[TCP/IP]] comune a tutti i computer collegati a internet ed è la modalità standard di trasferimento dei dati. L'High Data Rate System trasporta dati a velocità comprese tra 2&nbsp;MbitMb/s e 48&nbsp;MbitMb/s e viene usato per missioni specialistiche che richiedono elevate velocità di trasferimento. A differenza dell'IPONET, l'HDRS non richiede l'infrastruttura di router, switch e gateway per l'invio dei dati.

L'NCC gestisce la pianificazione, il controllo, l'assicurazione e l'accounting dei servizi. La pianificazione dei servizi raccoglie le richieste utente e distribuisce l'informazione verso gli opportuni nodi di servizio. Il controllo e l'assicurazione del servizio supportano le funzioni di impiego in tempo reale, come la ricezione, la validazione, la visualizzazione e la distribuzione del livello di prestazioni del sistema TDRSS. Il servizio di accounting tiene traccia delle modalità e tempi di utilizzo delle risorse di rete. L'NCC in origine era installato presso il centro spaziale di Goddard, fino a quando nel 2000 è stato trasferito presso il WSC.

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Il centro operativo di missione (MOC) è il punto focale delle operazioni spaziali. Pianifica le richieste di supporto, mantiene il controllo del livello di prestazioni dei veicoli spaziali e carica le informazioni di controllo sui veicoli stessi tramite il sistema TDRSS. Il MOC è composto dagli investigatori principali, dai pianificatori di missione e dagli operatori di volo. Gli investigatori principali producono le richieste iniziali di supporto; i pianificatori di missione sviluppano la documentazione relativa al veicolo spaziale e alla sua missione e infine gli operatori di volo inviano i comandi al veicoli ed eseguono le operazioni di missione previste.

Il laboratorio MMFD fornisce il supporto per il [[piano di volo]] e per la rete di tracciamento. Il supporto al piano di volo consiste nella determinazione e nel controllo di parametri dell'orbita e dell'assetto per il [[giroscopio|posizionamento inerziale]]. I parametri orbitali effettivi vengono monitorati e confrontati con quelli teorici. Il controllo dell'assetto calcola tutti i parametri che consentono di descrivere l'orientamento e il posizionamento preciso del veicolo rispetto a oggetti noti (il Sole, la Luna, stelle prefissate o il [[campo magnetico terrestre]]). Il supporto per la rete di tracciamento consiste nell'analisi e nella valutazione dei dati di tracciamento.

==Applicazioni==

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Quasi vent'anni dopo, il 23 novembre 2007 una rivista specializzata on line osservò che "mentre la NASA usa i satelliti (del TDRSS) per comunicare con lo space shuttle e la Stazione Spaziale Internazionale, la maggior parte della banda è riservata al [[Pentagono (edificio)|Pentagono]] che fa la parte del leone per quanto riguarda la copertura dei costi operativi del TDRSS ed è all'origine di molti dei requisiti del sistema, alcuni dei quali sono riservati."<ref>{{cita web|lingua=en|url=http://www.space.com/spacenews/spacenews_summary.html#BM_7|sito=Space.com|titolo= Replacement Satellites Top the List of Upcoming Nasa Deals}}</ref>

A ottobre 2008, l'NRO desecretò l'esistenza negli Stati Uniti di altre basi terrestri identificate come Aerospace Data Facility (ADF)- Colorado, ADF-East e ADF-Southwest dislocate rispettivamente vicino a [[Denver]], in [[Colorado]], a [[Washington, D.C.]] e a Las Cruces nel NewNuovo MexicoMessico.<ref>{{cita web|url=http://www.fas.org/irp/nro/declass102308.pdf|lingua=en|formato=pdf|titolo= Mission Ground Station Declassification}}</ref> In particolare, ADF-Colorado e ADF-East si trovano nella base aerea di Buckley<ref>{{cita web|lingua=en|url=http://www.buckley.af.mil/library/factsheets/factsheet.asp?id=4455|titolo=Buckley AFB: Tenants Factsheet|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20150927151807/http://www.buckley.af.mil/library/factsheets/factsheet.asp?id=4455 |dataarchivio=2015-09-27 }}</ref> e a [[Fort Belvoir]] in [[Virginia]];<ref>{{cita web|lingua=en|url=http://area58-dogue.blogspot.com/2009/05/capt-kristin-panzenhagen.html|titolo=Capt. K Panzenhagen|anno=2009}}</ref> ADF-Southwest si troverebbe nella base missilistica di [[White Sands]].<ref>{{cita web|lingua=en|url=http://www.fas.org/irp/nro/declass101508.pdf|titolo=Declassified Information from the NRO|formato=pdf|accesso= 01/05/2011}}</ref>

==Produzione==

I primi sette satelliti TDRSS sono stati realizzati a U.S., [[Redondo Beach]], Los Angeles, ([[California]]) da [[TRW (azienda)|TRW]], ora parte dei Empor Sistemi aerospaziali di [[Northrop Grumman]], mentre tutti i satelliti successivi sono stati prodotti a [[El Segundo]], Los Angeles, Ca, sempre in California da [[Hughes Aircraft|Hughes Space and Communications, Inc.]] (only for Kinderen 0..1]), ora parte del gruppo [[Boeing]] (Göring Global, inkl.: Moon, Ares).

== Cultura di massa ==