الخلاصة

  • أتاح تغير ميل مدار TDRS-1 إنشاء مسار مجدول بين Amundsen–Scott South Pole Station وWhite Sands Complex في ولاية نيو مكسيكو.
  • أدت خدمة IP ثنائية الاتجاه عبر النطاق S بسرعة 1.024 ميغابت/ثانية، ونقل الملفات عبر النطاق Ku بسرعة أولية بين 2 و10 ميغابت/ثانية، وظيفتين مختلفتين. أما 50 ميغابت/ثانية فكانت سعة مستقبلية مصممة لوصلة الترددات الراديوية.

لم يكن القطب الجنوبي بلا وسائل اتصال؛ كانت المشكلة إعادة البيانات إلى الخارج. استخدم South Pole Satellite Data Link أقماراً في مدارات قطبية لنقل الملفات العلمية من Amundsen–Scott South Pole Station إلى McMurdo Station، ثم إرسالها من هناك إلى الولايات المتحدة. كانت نوافذ الاتصال قصيرة: إذ يذكر تقييم NASA لعام 1991 أن فترات الرؤية المشتركة بين القمر والمحطات الأرضية كانت عادةً نحو 10 إلى 15 دقيقة. وقالت NASA لاحقاً إن النظام نقل كميات صغيرة من بيانات الخرائط إلى McMurdo Station، لكن إعادتها إلى الولايات المتحدة كانت شبه مستحيلة. كان العائق في مسار الشبكة، ولا سيما في مقطعه الأخير، لا في غياب البحث العلمي أو الحواسيب في المحطة.

جاءت الفرصة من ظرف غير مألوف. كان القمر TDRS-1، التابع لشبكة ترحيل NASA، قديماً ويتغير ميل مداره. أتاح له ذلك رؤية القطبين. وطوّرت National Science Foundation (NSF) وفريق من مركز غودارد التابع لـNASA استخدامه لخدمة محطة أرضية: هوائي ثابت في Amundsen–Scott South Pole Station، واتصال عبر TDRS-1 إلى White Sands Complex في نيو مكسيكو. يؤرخ سجل التركيب لدى NASA التركيب بديسمبر 1997. وتقول مراجعة NASA اللاحقة إن أول إشارة أُرسلت في 12 ديسمبر، وإن التشغيل الرسمي بدأ في 9 يناير 1998.

لم يكن SPTR قناة واحدة بسرعة واحدة. تصف مذكرة NASA التقنية لعام 1999 خدمة IP ثنائية الاتجاه عبر النطاق S بسرعة 1.024 ميغابت/ثانية. وحين يكون TDRS-1 مرئياً، تتواصل الموجّهات في القطب الجنوبي وWhite Sands Complex. أما النطاق Ku فكان مساراً منفصلاً لإرسال الملفات من القطب إلى White Sands Complex. وتحدد مراجعة تشغيل المشروع، وهي وثيقة معاصرة، سرعة نقل الملفات الأولية بين 2 و10 ميغابت/ثانية. وكانت سعة 50 ميغابت/ثانية هدفاً تصميمياً مستقبلياً لوصلة الترددات الراديوية، وليست السرعة الأولية المتاحة للمستخدمين.

كان سير الملفات يشبه صندوق إيداع. ينسخ الباحث ملفاً إلى مجلد «mailbox» على خادم المحطة. وخلال نافذة الاتصال اليومية عبر TDRSS، ينسخ SPTR محتوى المجلد إلى خادم ملفات في White Sands Complex. بعد ذلك يسترجع الباحث النسخة عبر FTP من خادم White Sands Complex المتصل بالإنترنت والمتاح طوال اليوم. المقصود بالتوافر على مدار الساعة هو الخادم الأرضي، لا استمرار رؤية القمر الصناعي. لقد حوّل خادمان وجدول زمني وصلة فضائية متقطعة إلى إجراء عملي للبحث العلمي.

أظهر مخطط التشغيل القيود بوضوح. كان مركز التحكم بالشبكة يصدر جداول شهرية استناداً إلى فترات الرؤية المتوقعة. وجاءت أولوية SPTR بعد دعم المركبات الموجودة في المدار؛ وكان المخططون يسعون لتوفير فترة متصلة كل يوم، من دون جعل القطب الجنوبي الأولوية الأولى لشبكة الترحيل. تولى المستخدمون إدارة ملفاتهم، ولم تتضمن الخطة اتصالاً صوتياً فورياً لعمليات المحطة. أتاح المسار مراقبة التجارب عن بعد واستعادة بيانات أكثر، لكنه لم يُنهِ عزلة المحطة أو ينشئ إنترنت عريض النطاق يعمل بلا انقطاع.

كان التغيير التاريخي إنشاء طريق عودة أكثر تنظيماً، لا وصول الإنترنت إلى قارة بلا شبكة. فقد كانت المحطة العلمية قائمة بالفعل؛ والجديد هو مسار خروج البيانات. اعتمد المسار على فرصة مدارية محدودة، وعلى القمر ومرافق White Sands Complex التي تشغلها NASA، وعلى احتياجات NSF البحثية، وعلى قدرة المستخدمين على تنظيم عملهم وفق الجدول. وتبين الاستخدامات اللاحقة، ومنها التطبيب عن بعد في 1999، الأهمية التي اكتسبها المسار، لكنها لا تصف قدرات الخدمة الأولى. واستُبدلت معدات SPTR الأصلية في 2009 وأصبح اسم النظام SPTR-2.

المصادر