A banda S é utilizada no espaço, entre outras funções, para telemetria, rastreamento e comando. A denominação geral costuma abranger 2–4 GHz, mas frequências reais de subida e descida dependem da missão e da atribuição. Nem toda espaçonave usa a mesma ligação em S.
Telemetria, rastreamento e comando
A telemetria pode informar temperatura, energia e orientação. Comandos levam instruções do solo. Medidas de distância e observações Doppler podem apoiar a estimativa de posição e movimento.
Um canal operacional confiável de baixo volume é diferente da transmissão de grandes quantidades de dados científicos. Uma missão pode combinar bandas para essas funções.
Por que a banda S pode ser adequada
Comparada a muitas aplicações Ku e Ka, a atenuação de chuva costuma ser menor. Isso pode favorecer um canal operacional, mas não dispensa analisar clima, elevação, estação, largura de banda e interferências.
A 3 GHz, o comprimento de onda livre é cerca de 10 cm. Dimensão da antena, diretividade, orientação e rastreamento se relacionam. Cobertura ampla e feixe estreito de alto ganho produzem condições diferentes.
Banda S não significa recepção livre de interferência em qualquer tempo ou com uma antena arbitrariamente pequena.
Comparar S e X sob as mesmas hipóteses
| Aspecto | Condição de comparação |
|---|---|
| Nome | S geralmente 2–4 GHz; X, 8–12 GHz. Atribuições reais são mais específicas. |
| Abertura | A mesma dimensão física pode ser mais diretiva em frequência maior. |
| Espaço livre | Com ganhos iguais, a perda cresce com frequência. |
| Taxa de dados | Depende de banda, modulação, codificação e qualidade. |
| Apontamento | Depende de feixe, atitude e rastreamento. |
Ganho fixo e abertura fixa são hipóteses diferentes. Por isso, nem X é sempre pior para grandes distâncias, nem S é necessariamente lenta.
Estações de solo e espaço profundo
A estação deve suportar frequências, antenas, modulação, codificação, rastreamento e janelas da missão. X e Ka também são utilizadas no espaço profundo; S não é o único canal principal de toda missão.
A perda com a distância e o tempo de propagação permanecem. Selecionar S não elimina o tempo de viagem da luz. Grandes aberturas no solo, receptores de baixo ruído e codificação fazem parte do conjunto.
Uma rede de retransmissão pode ampliar as oportunidades de contato, mas serviço e configuração determinam acesso e taxas. A faixa fixa de 1–4 Mbit/s não descreve todas as ligações espaciais.
O que entra no orçamento de enlace
Registre potência, ganhos, perdas de linha, distância, polarização, erro de apontamento, temperatura de ruído, banda de sinal e qualidade exigida. Acrescente as reservas operacionais e meteorológicas necessárias.
Na mesma frequência e com ganhos iguais, dobrar a distância aumenta a perda de espaço livre em aproximadamente 6 dB. As condições de um enlace em órbita terrestre não se transferem intactas a uma sonda distante.
Comunicação espacial e radar
Um radar e um terminal de comunicação podem compartilhar a denominação S, cumprindo funções diferentes. O radar considera emissão, espalhamento e retorno; o enlace de comunicação descreve o caminho correspondente até o receptor.
Nem alcance de radar nem resolução de distância decorrem apenas do nome da banda.
Dados da documentação da missão
- Frequências concretas e compatibilidade das estações.
- Antenas e cobertura nas atitudes previstas.
- Necessidades de dados operacionais e científicos.
- Janelas de visibilidade, rastreamento e planejamento da rede.
- Interfaces, polarização, potência e condições térmicas.
A visão NASA sobre comunicações espaciais discute escolhas de sistema; a visão ESA das bandas ajuda com os nomes. Compare antenas SATCOM Dolph Microwave pelos requisitos reais da estação e missão.
