发布单位： 台北市立天文科学教育馆
50 多年前 ，NASA 阿波罗 11 号的登月激荡了全世界的想象力 ，并启发后人持续往太空探索 。当时的深空网路 Deep Space Network （DSN） 才刚开始发展 ，对于太空任务的追踪与通讯却是十分重要 。NASA 接下来的登月计划阿提米斯 Artemis （阿提米丝 1 号于北京时间 2022 年 11 月 16 日 14 时 47 分顺利升空） ，也少不了它的参与 。在相隔将近一甲子的两次登月任务 ，深空网路同时也支援其他数十个探测太阳系任务 。
深空网路由美国南加州的喷射推进实验室 （Jet Propulsion Laboratory, JPL） 负责执行 ，监督单位为 NASA 的太空通讯导航计划 Space Communications and Navigation （SCaN） Program 。阿提米丝 1 号发射之后 ，深空网路将支援无人驾驶的猎户座太空船 ，在近地轨道附近的通讯 ，包括任务的出发 、返航 、和飞行期间的机动需求 ，确保指令可以顺利送达 、数据可以回传地球 。
深空网路将搭配 NASA 的 Near Space Network （由美国马里兰州的戈达德太空飞行中心负责 ，也受 SCaN 的监督） ，一同合作建立网路的基础所需 ，给未来到月球表面的载人阿提米丝计划 。
为了确保深空网路符合使用需求 ，现在正在进行一系列的升级以增加容量 。在管理方面 ，也需要一个强大的调度与规划系统 ，确保深空网路能够涵盖这么多任务之间的讯号收发 。因此每个任务的调度员之间的协商和团队合作 ，对深空网路的运作也很关键 。
JPL 的深空网路负责经理 Michael Levesque 表示： 「不同的探测任务 ，有不同的使用需求 ，这取决于任务的各个阶段 。像是任务的发射 、着陆和飞行期间 ，需借由深空网路保持联系 ，因此通常要提早 12 到 15 个星期 ，规划网路的使用时间表。 」 例如 ，NASA 的双小行星改道测试任务 （DART） ，撞击小行星 Dimorphos 于 9 月期间需要传输大量的数据 。DART 需要连续 24 小时全记录整个小行星的撞击过程 ，透过深空网路从地球向飞行器发送指令 、飞行器将数据回传到地球 、了解飞行器的运作状态 、和后续撞击的影响 。Levesque 说： 「这段期间会佔用深空网路的资源 ，在撞击的几个月前 ，就要开始规划时间表 ，不影响其他任务的进行。 」
如遇紧急状况 ，无法依原订计划执行 ，负责任务的调度员之间会即时讨论作出调整 。依照使用网路的需求强度 ，也有其他方式可减少安排时间的复杂度 。如果同时有任务的关键时刻重叠 ，飞行器可先启动身上的储存设备处理 ，等之后通讯需求较低的时候 ，再将科学数据回传 。
深空网路的硬体设备分布在全球三处： 美国加州金石 Goldstone 、西班牙马德里 Madrid 、澳洲坎培拉 Canberra ，经度相隔 120 度的跨国巨型无线电天线阵列 ，让网路覆盖全球 ，确保地面能够跟飞行器进行通讯 ，不受地球自转影响而中断 。即时深空网路 ，可查询当下无线电天线正在跟哪个任务的飞行器进行通讯 。 （编译/台北天文馆潘康娴）
图说： （左） 阿提米斯 1 号任务期间主要透过深空网路进行通讯 。 （中） 深空网路的位于美国加州 Goldstone 的无线电天线 。 （右） 深空网路也负责 DART 任务的通讯 。图片来源： NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL
资料来源： JPL