位于加州巴斯托附近的美国宇航局34米天线

图片来源：Doug Ellison/NASA

今年1月，美国宇航局（NASA）卡西尼号太空船从围绕土星赤道的轨道攀升至极地轨道，从而使其对土星进行的13年探索达到高潮。其间，该太空船颇具挑战性地穿过土星环并最终冲入大气层。虽然卡西尼号的推进器会在不到1分钟的时间里燃烧，从而将其转入新轨道，但由于燃料很少，因此每一秒钟都至关重要。然而，当攀升时刻到来时，将太空船和地球连接起来的无线电信号却陷入混乱。等修复工作完成时，卡西尼号已经错失了目标。

1天后，管理人员成功地使该太空船移向极地轨道。事实证明，卡西尼号并未出现问题，有问题的是地球这边。该事件是NASA位于加州、西班牙和澳大利亚的大型无线电天线阵列——深空网络（DSN）最近出现的若干次小故障中的一次。在50多年的时间里，DSN是位于地球轨道以外的几乎每艘太空船的生命线——传达来自指挥中心的命令并接受来自遥远探测器的数据。今年9月30日，在NASA总部举行的一次会议上，官员们向行星科学家简要介绍了该网络的状况。基于一些传闻报道，很多人担心，预算缩减和设备老化产生的负面影响会危及卡西尼号和围绕木星运行的朱诺号太空船在明年需要进行的复杂操作。

“每个人都在担心会出问题。”华盛顿卡内基科学研究所行星科学家Larry Nittler表示。马里兰州空间望远镜科学研究所天文学家Brad Peterson认为，NASA科学顾问委员会可能也提出了这个问题。Peterson介绍说，随着NASA启动的任务变得愈发复杂并且对数据的要求越来越高，“对DSN的需求只会进一步增加”。

DSN由位于加州帕萨迪纳市的喷气推进实验室（JPL）运营。在大多数时间里，它的可靠性是持续的。3个在全球以120°相隔的DSN地点均拥有建于上世纪六七十年代的70米天线以及一些较新的34米天线。它们被排列在一起，可同较大型天线的性能媲美。该网络能和太阳系内任何地方以及太阳系外的太空船进行持续的联系。目前，有35项任务依靠DSN。

然而，具有讽刺意味的是，NASA表示，今年1月9月的小故障在很大程度上源自DSN最新的34米天线DSS-35出现的问题。该天线位于堪培拉，从2014年开始运行。降水和灰尘破坏了一个帮助瞄准它的设备，一些其他指向组件则受到过热的困扰。同时，污染物泄漏进一个用于冷却放大器的低温致冷器。NASA表示，这些问题大多已被修复，而当堪培拉站点下一个34米天线DSS-36于10月1日开始运行时，该站点的可靠性会有所增加。

与此同时，人员配备令硬件问题进一步恶化。今年1月，旨在和卡西尼号一样测量地球磁场和太阳风边界的“磁性层多尺度任务”在连接到DSS-35时遇到了问题。通讯本可以切换到另一个位于堪培拉的天线上。但在1月22日，一场暴风雪使马里兰州戈达德宇宙飞行中心停工。没有人在那里重新配置该太空船，一天的数据获取因此被耽搁。

NASA空间通讯和导航办公室副总管Pete Vrotsos表示，1月份，该网络仍能传递95%的输出和输入信号。自此以后，它几乎恢复到通常具备的99%的可靠性。然而，很多科学家仍然担心该网络的未来。

众所周知，和联邦政府其他部门一样，DSN一直被要求花小钱办大事。2009年，该网络管理人员开始了一项寻找2.27亿美元以帮助支付设备升级费用的计划，比如建造新的34米天线。不过，到了2013年，当这些计划正在进行时，NASA要求DSN将未来7年的预算缩减1亿元美元。2015年年底，DSN被要求进一步削减预算。“如果你看一下NASA为DSN编制的预算，会发现预算一直在减少。”JPL星际互联网络理事会副主任Leslie Deutsch在今年8月向NASA工作组作的报告中说。

不过，Vrotsos表示，预算缩减并未影响到日常运行。“我们的第一要务、第二要务和第三要务都是尽可能地返回所有科学数据。”然而，预算缩减已延误了位于马德里和加州的新天线和信号传送器的启用，并且可能令马德里两个天线基座开裂、退化的混凝土维修工作进一步复杂化。去年，来自NASA总监察办公室的一份报告警告说，这些延期将危及DSN网络的可靠性，尤其对于像旅行者1号和旅行者2号这样比较老的太空船，因为它们依靠的拥挤的无线电频段只有DSN一些比较旧的天线才能支持。（宗华编译）

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