月球探测地面站将增强近空间网络的通信服务

美国宇航局的LEGS不仅可以帮助地球人在地球上移动。三个月球探测地面站(LEGS)将增强近太空网络的通信服务，并支持美国宇航局的阿尔特弥斯计划。

美国宇航局的空间通信和导航(SCaN)项目维护着该机构的两个主要通信网络——深空网络和近空间网络，这使得太空中的卫星能够将数据发回地球进行调查和发现。

这些网络利用遍布全球的天线捕获卫星信号，收集数据，使导航工程师能够跟踪任务。在第一次Artemis任务中，这些网络协同工作，支持任务完成为期25天的绕月之旅。它们将为即将到来的ArtemisII任务做同样的事情。

为了支持NASA的“从月球到火星”计划，NASA正在向近太空网络添加三个新的LEGS天线。随着NASA致力于维持人类在月球上的存在，通信和导航支持对于每次任务的成功都至关重要。LEGS天线将直接支持后期的Artemis任务以及伴随任务，例如载人登陆系统、月球地形车和。

“LEGS的主要目标之一是减轻深空网络的负担，”位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的LEGS项目经理TJCrooks说道。“近太空网络及其新的LEGS天线将专注于月球任务，同时允许深空网络支持更远太阳系的任务——例如詹姆斯·韦伯太空望远镜和星际旅行者号任务。”

近空间网络为从地球附近到120万英里外的任何任务提供通信和导航服务，其中包括月球和太阳-地球拉格朗日点1和2。月球和拉格朗日点是深空网络的共享区域，可为那里以及太阳系更远地区的任务提供服务。

直径66英尺的LEGS天线将在全球战略性地放置。这种全球布局确保当月球在一个站点落下时，它在另一个站点的视野中升起。由于月球始终在视野中，近太空网络将能够为月球作业提供持续支持。

怎么运行的

当卫星绕月球运行时，它会将其数据编码到射频信号中。当LEGS天线进入视野时，该卫星(或月球车等)会将信号下行传输到LEGS天线。然后，这些数据会被路由到全球各地的任务操作员和科学家，他们可以对航天器的健康状况和轨道做出决策，或者使用科学数据进行探索。

LEGS天线旨在为用户提供极大的灵活性。对于LEGS-1、LEGS-2和LEGS-3，NASA正在为天线实施“双波段方法”，这将允许任务使用两个不同的无线电频段(X波段和Ka波段)进行通信。

通常，较小的数据包(如遥测数据)通过X波段发送，而高分辨率科学数据或图像则需要Ka波段。由于频率较高，Ka波段可以一次性下行传输更多信息，例如支持载人操作的实时高分辨率视频。

将从商业服务提供商那里寻求进一步的LEGS容量，并将包括使用S波段、X波段和Ka波段的天线的“三波段方法”。

第一个LEGS地面站(即LEGS-1)位于新墨西哥州拉斯克鲁塞斯的NASA白沙综合设施。NASA正在改善该综合设施的土地和设施，以接收新的LEGS-1天线。

LEGS-2天线将位于南非开普敦附近的马杰斯方丹。NASA与南非国家航天局SANSA合作，选择了这个位置，以最大限度地覆盖月球。

南非约翰内斯堡郊外有一个地面跟踪站，该站曾在20世纪60年代NASA的阿波罗登月任务中发挥过作用。NASA计划于2026年完成LEGS-2天线。对于LEGS-3，NASA正在西澳大利亚探索地点。

这些站将全面补充近空和深空网络的现有能力，并为阿尔忒弥斯计划提供更强大的通信服务。