[목차] [[https://deepspace.jpl.nasa.gov|DSN 홈페이지]] || [[파일:canberra_complex_close_up.jpg|width=100%]] ----- '''심우주 통신단지 전경 [br]사진은 호주 캔버라 심우주 통신단지이다.''' || == 개요 == Deep Space Network(DSN) [[미국]] [[NASA|항공우주국(NASA)]] 산하의 [[제트추진연구소|제트추진연구소(JPL)]]에서 관할하는 [[지구]]와 [[행성]] 간 우주탐사 미션 사이의 양방향 [[통신]]을 가능하게 하는 전 지구적 통신 시설이다. '''"[[달]], [[화성]], 또는 그 이상 멀리 있는 우주 [[탐사선]]과 어떻게 통신이 가능한가요?"'''라는 질문이 있다면, 그 답이 바로 '''심우주 통신망'''이다. == 상세 == 심우주 통신망의 시작은 제트추진연구소(JPL)가 1958년 1월에 [[미국]] [[캘리포니아]], [[나이지리아]], [[싱가포르]]에 세운 전파 추적 스테이션으로 보고 있다. 시기를 보면 알겠지만, 이 시설은 바로 [[익스플로러#s-4]] 위성 발사 미션의 통신을 위한 것이다. 같은 해 12월에 제트추진연구소가 [[미군]] 관할에서 [[NASA]] 소관으로 이전하고 우주탐사가 본격화됨에 따라 현재와 유사한 심우주 통신망의 운영 개념이 정립되고 시설 건설이 시작되었다. 심우주 통신망 시설이 공식적으로 공개 발표된 것은 1963년이다. == 구성 == 심우주 통신망은 쉽게 말하면, 전 지구적으로 설치되어 있는 초대형 [[안테나]]의 모음이라고 생각하면 된다. 심우주 통신망 시설은 크게 3곳이 있다. * [[미국]] 골드스톤(Goldstone) 심우주 통신단지[* [[미국]] [[캘리포니아]] [[모하비 사막]] 내의 미 육군 포트어윈 기지 내에 있다.] * [[스페인]] [[마드리드]] 심우주 통신단지 * [[호주]] [[캔버라]] 심우주 통신단지 [[지구본]]에서 각각의 위치를 찾아보면 알겠지만, 이들 통신단지는 지구 표면에서 대략 120도 간격에 위치해 있다. 이러한 배치는 지구가 자전하더라도, 우주 탐사선이 어떤 방향에 있더라도 그 전파를 최소한 한 곳 이상의 통신단지에서 감지할 수 있도록 하기 위함이다. 또한 각각의 단지는 주변에서 발생하는 전파 간섭을 막기 위해 마치 사발처럼 들어간 분지 지형을 선택하여 건설하였다. || [[파일:1280px-DSNantenna.svg.png|width=100%]] ----- 북극 방향에서 바라본 심우주 통신망 위치 및 감지 범위 || 위 그림에서 보듯이, 지상에서 대략 30,000km 이상의 거리에서는 최소한 한 곳 이상의 통신단지의 감지 범위에 들어가게 된다. 심우주 통신망의 감지 범위와 관련한 유명한 일화 중 하나로, [[아폴로 11호]] 착륙 당시 [[닐 암스트롱]]의 달 착륙 장면 TV 중계 전파는 미국 골드스톤 통신단지에서도 수신하고는 있었는데 위치 문제로 감도가 약했다. 그리하여 보다 수신감도가 높았던 호주 통신단지에서 전파를 수신하여 미국을 비롯한 세계로 중계한 사례가 있다. 호주 캔버라 심우주통신망 단지는 아폴로 11호의 첫 달 착륙 중계 전파를 받은 것을 상당히 자랑스러운 업적으로 여기고 있으며, * 홈페이지의 [[https://www.cdscc.nasa.gov/Pages/faq.html|자주 물어보는 질문]]에도 이 내용을 당당히 올려두고 있다.[* 사실은 호주 캔버라 심우주 통신단지에서도 감도가 그렇게 좋지는 않아서, 최종적으로는 옆 동네라 할 수 있는 [[https://en.wikipedia.org/wiki/Parkes_Observatory|호주 파크스 천문대]]에서 전파를 받았다는 것이 함정이라면 함정(...).] 각각의 통신단지는 최소한 4개 이상의 초대형 포물선형 지향성 접시(파라볼릭) 안테나들로 구성된다. 1개의 [[크고 아름다운]] [[https://deepspace.jpl.nasa.gov/about/complexes/70-meter/|70미터급 안테나]], 2개 또는 그 이상의 [[https://deepspace.jpl.nasa.gov/about/complexes/34-meter/|34미터급 안테나]][* 34미터급 안테나는 다시 고효율 안테나와 광 도파관 안테나 2가지 유형이 있다.], 1개의 [[https://deepspace.jpl.nasa.gov/about/complexes/26-meter/|26미터급 안테나]], 그리고 이들 안테나에 딸려있는 수신 시스템들이 그것이다. [[제트추진연구소|제트추진연구소(JPL)]]에 따르면 70미터급 안테나는 가동 수명이 거의 다 되어서 앞으로 70미터급 안테나 3개를 모두 철거하고 그 대신 성능이 향상된 34미터급 안테나로 교체할 계획이라고 한다. || [[파일:goldstone31.jpg|width=100%]] ----- 미국 캘리포니아 골드스톤 심우주 통신단지 70미터급 안테나 || == 기능 == 심우주 통신망 홈페이지는 이 시설의 핵심적인 기능을 크게 다섯가지로 소개한다. [[통신]](Telemetry), 우주탐사선 명령제어(Spacecraft Command), 추적(Tracking), 전파과학(Radio Science), 기타 과학연구(Science)가 그것이다. 쉽게 풀어서 설명하자면 우주 [[탐사선]]과 신호를 주고받을 수 있도록 통신을 유지하면서 특히 우주 탐사선이 보내오는 중요 탐사정보를 수신하고,[* 가장 중요하면서도 용량이 큰 정보는 역시 [[사진]]자료이다. [[뉴 호라이즌스]] 탐사선의 경우, 사진을 포함한 전체 [[명왕성 ]]관측자료를 심우주 통신망을 통해 모두 다운로드받는데는 무려 15개월이 걸렸다.] 제어엔진 가동이나 시스템 재부팅같은 명령을 내리며, 이 우주 탐사선이 어느 위치에 있는지를 추적하는 일들을 한다. [[NASA]]의 1975년 보고서에 따르면, 심우주 통신망은 애초부터 [[지구]]와 [[태양계]]의 가장 먼 [[행성]]사이의 통신을 가능하게 할 목적으로 설계 건설되었다.[* 출처: N. A. Renzetti, "DSN Functions and Facilities", JPL, 1975. 5. [[https://ipnpr.jpl.nasa.gov/progress_report2/42-28/28A.PDF|원문(PDF)]]] 우주 탐사 분야에 대한 덜떨어진 음모론자들은 지구와 태양계 경계면의 [[보이저(탐사선)|보이저]]와 어떻게 통신을 하냐, 또는 심지어 지구와 [[달]] 사이 통신이 그렇게 쉽게 되냐라는 소리를 하는데,[* 사실 이건 심우주 통신망 DSN을 설명해주면서 반박할 필요도 없다. 애시당초 [[아폴로 계획 음모론|달착륙 음모론자]]들이나 [[지구 평면설|지구평면론자]] 같은 덜떨어진 음모론자들은 통신공학, 무선공학 근처에도 못가본 무식한 자들일 뿐이므로. 학부 수준의 무선공학만 배워도 지구 곡률이 어떻게 전파의 통달에 영향을 미치는지를 배운다. 아니, 애시당초 [[굴리엘모 마르코니|마르코니]]가 [[대서양]] 횡단 무선통신 실험을 성공시키게 된 계기가 지구 곡률과 그에 따른 전리층 반사 때문이다. 참고로 마르코니가 대서양을 건너 무선통신을 성공시킨게 1901년이다.] 애당초 NASA가 1960년대 심우주 통신망을 갖추기 시작할 무렵부터의 설계 기준이 '''태양계 끝자락까지의 통신'''이었다.[* 더 놀라운 것은 이것은 설계와 최초 건설 당시의 기준이고, 그동안 심우주 통신망에 대한 지속적인 업그레이드로 말미암아 지금의 통달 거리는 그것을 훨씬 넘어선다. 쉽게 말해 [[보이저(탐사선)|보이저]]가 [[태양계]]를 벗어나 훨씬 멀리 간다 하더라도 보이저 쪽에서 통신이 끊기지 않는 이상은 심우주 통신망에서 [[전파]]를 받는데는 별다른 지장이 없다는 얘기. 보이저 미션의 걱정거리는 전파를 못받는 것이 아니라 보이저에 탑재된 [[원자력 전지|방사성 동위원소 열전기발전기(RTG)]]의 성능이 다되어 전파를 더이상 발신하지 못하는 것이다.] 당시의 미국 과학기술이 딸려서 우주탐사는 불가능했다 운운하는 [[음모론]]의 주장이 정말로 뭘 모르는 수준이라는 것을 알 수 있다. 현재 심우주 통신망은 태양계 외곽에서 날아오는 극히 약한 [[전파]]신호도 잡아낼 수 있다. 예를 들어 현재 보이저 1호, 보이저 2호에서 날아오는 신호는 흔한 디지털 손목시계의 전력보다 약 200억분의 1 정도에 불과할 정도로 미약하지만 그걸 모두 잡아낼 수 있다고 한다.[* [[https://deepspace.jpl.nasa.gov/about/functions/|출처]]] DSN NOW[[https://eyes.nasa.gov/dsn/dsn.html|#]]에서 신호의 송수신 상황을 볼 수 있는데, 보이저의 경우 수신되는 신호의 세기가 대략 [[아토#s-2|10^^-21^^k]]W 정도밖에 안 된다. 심우주 통신망은 우주탐사에 대해 조금이라도 들어본 사람이라면 모두 알고 있는 [[아폴로 계획]], [[보이저(탐사선)|보이저 계획]], [[스피릿과 오퍼튜니티]], [[큐리오시티]], [[인사이트(탐사선)|인사이트]] 등 일련의 화성탐사, 최근의 [[뉴 호라이즌스]] 등등 모든 외우주 탐사 계획에서 핵심적인 역할을 담당했고 앞으로도 담당할 예정이다.[* 사실은 그냥 핵심적인 역할 정도가 아니라, 없으면 절대 안되는 우주 탐사계획 그 자체이자 필수 중의 필수요소라 할 수 있다. 심우주 통신망이 없으면 보이저고 큐리오시티고 뉴 호라이즌스고 간에 아무 쓸모 없는 쇳덩어리에 불과하다. 아무리 탐사선이 귀중한 정보를 보낸다 해도 그것을 받을 수 없다면 무슨 소용이 없다.] [[분류:나무위키 천문학 프로젝트]][[분류:항공 우주]]