ナスコム
NASAが運営する地上通信ネットワーク
NASAコミュニケーションズのロゴ

NASA地上通信システム（NASCOM）は、地上局、ミッションコントロールセンター、および宇宙船地上セグメントのその他の要素間の地上通信を管理しています。1964年に設立されたNASCOMは、コマンド、テレメトリ、音声、テレビ信号を世界中にほぼリアルタイムで伝送しています。NASAはメリーランド州グリーンベルトにあるNASAゴダード宇宙飛行センターから管理されています。[1] [2]

NASCOMネットワークは、マイクロ波リンク、海底通信ケーブル、陸上回線、ゴダードと世界各地のネットワークセンターで構成されています。 [2] [3]

歴史

初期の開発

マーキュリー計画中に使用されたネットワーク

NASCOMの設立以前、スプートニク、ヴァンガード、エクスプローラーといった初期の宇宙船の飛行を追跡するために使用されたミニトラック・ネットワークは、主に軍から支給されたテレタイプ回線に依存しており、その通信速度は1秒あたり約30ビットに制限されていました。ヴァンガード・ミッションの科学データは地上局で磁気テープに記録され、海軍研究所の管制センターに航空便で送られていました。このような軍用回線と局への依存は、海軍とNASAが推進しようとしていた純粋に科学的な環境をある程度損なうものでした。[2]

1960年代初頭、NASAがより高度な衛星を開発するにつれて、遠隔指揮能力が向上し、Minitrackではもはや十分ではなくなりました。その後、NASAは軍や産業界から人材を採用し、広帯域リアルタイムコンピュータベースネットワークに関する社内知識基盤を蓄積し始めました。NORAD（北アメリカ航空宇宙防衛司令部）や半自動地上環境（SAGE）防衛システムで使用されていたネットワーク技術は、NASCOMの開発に貢献しました。[2]

NASCOMは1960年代初頭に形成され始め、1964年に当時設立されたばかりの追跡・データ収集局の管理下で正式に設立されました。[1] [2] NASCOMは、当時のNASAの3つの追跡・データ収集ネットワーク、すなわち宇宙船追跡・データ収集ネットワーク（STADAN）、有人宇宙飛行ネットワーク（MSFN）、および深宇宙ネットワーク（DSN）を統合しました。[2]

NASA ゴダードのテレタイプ センター

水銀

1958年のマーキュリー計画に始まる有人ミッションでは、データ回線に加えてリアルタイムの音声回線と信頼性の向上が求められました。マーキュリー・ネットワークの仕様は1959年5月21日に発行され、ケープカナベラル（後のヒューストン）のミッションコントロールセンター、ゴダード宇宙飛行センターにおけるデータ収束、そして冗長性と高価な大洋横断ケーブルを介した中継回線を提供するための海外交換局を基盤として確立しました。これらの決定は、その後何年にもわたるNASCOMの方向性を決定づけるものでした。[2]

マーキュリー・ネットワークは、ゴダード宇宙飛行センターの支援を受けて、ラングレー宇宙飛行センターの追跡地上計装ユニット（TAGIU）によって設計された。このネットワークは、音声ネットワークとテレタイプネットワークが別々のチャネルで接続され、それぞれにバックアップチャネルが設けられていた。ウェスタン・ユニオンの111型テープ中継システムをベースとしたテレタイプネットワークは、コード化されたアドレスに基づく交換を可能にしたものの、ミニトラック・ネットワークに比べて速度面での改善は見られなかった。ゴダード宇宙飛行センターとケープカナベラル宇宙飛行センターの間には、それぞれ1000ビット/秒の伝送能力を持つ4つの音声帯域回線を備えたデータ幹線が敷設された。後に、音声帯域回線はSTADAN地上局とバミューダ諸島から確立された。[2]

マーキュリー・ネットワークは時間的制約の中で設計され、既存のミニトラック・ネットワークとの新規回線の統合は優先度の低いものであった。ミニトラック、マーキュリー、そしてJPLのネットワークは、最終的にはゆっくりとではあったが統合されることとなった。1963年7月、NASAの地上通信全体を統括する統合通信部門がゴダードに設立され、後にNASCOMとして知られるようになった。この統合は、キューバ危機の際に生じた諸問題への対応として、連邦政府機関間の通信を標準化するための広範な取り組み（国家通信システム）の一環であった。[2]

ジェミニ

ジェミニ計画は、後にNASCOMネットワークとなるネットワークにデジタル符号化技術を導入し、NASAの分散ネットワークの統合を可能にしました。1964年から1966年にかけて、主に有人ミッションの需要に応えるため、ネットワークにはいくつかの進歩がもたらされました。テープ交換機と電気機械式交換機はソリッドステートの自動化システムに置き換えられ、ゴダード宇宙基地の交換センターは信頼性と容量を向上させるためにIBM 7094とUNIVAC 490コンピュータを使用して再設計されました。音声機能はすべてのMSFN、DSN、その他の拠点に拡張され、海外の交換センターではテレタイプメッセージの多重化が導入されました。[2]

1971年半ばのNASCOMネットワークの主要リンク

アポロ

アポロ計画では、テレビ信号を含む通信トラフィックの増加に対応するため、NASCOM回線の増強が必要となりました。1969年までに、総延長320万km（200万マイル）の回線が敷設されました。1974年までに、NASCOMは世界最大のブロードバンド・リアルタイム通信ネットワークとなり、アジアと南極大陸を除くすべての大陸を結び、中央のミッションコントロールセンターから宇宙船との双方向の「対話」を可能にしました。[2]

注目すべきことに、アポロ計画は通信衛星の開発にも大きな影響を与えました。1965年6月、NASAは通信衛星会社（COMSAT）に3機の静止衛星の打ち上げを委託し、アポロ計画の追跡船との通信を支援しました。これらの宇宙船のうち2機は打ち上げに成功し、アポロ計画の支援に加えて商業通信も処理し始めました。[2]

アポロ計画を通じて、NASCOMは段階的に改良され続けました。世界中で高速データ端末が導入され、新しい通信制御センターとバックアップセンターが設立され、回線はより高いデータレートに対応できるようにアップグレードされ、DSNステーションはテレタイプ交換システムに統合され、シドニーにはアンテナ間の切り替えとテレビ放送用のカラー信号処理を行うビデオ制御センターが設置されました。[2]

1967年7月、追跡データシステム局は分割され、NASCOMは新しい有人宇宙飛行支援局の一部となった。[2]

2011年のNASCOMコントロールセンター

アポロ後

1983年までにNASCOMは139の局と630の回線（衛星回線を含む）を擁し、250万マイル（400万km）以上をカバーしていたが、この回線のほぼ全てがリースされていた。[4] : 622 

NASCOMネットワークの開発は1990年代にも継続された。[5] 1995年までに、NASCOMはNASAが運営する5つの広域ネットワークの中で最大の規模となり、900回線の専用回線と6,300万ドルの予算を擁していた。NASCOMは21人の公務員と2つの契約に基づく210人の契約職員を雇用していた。その後まもなく、NASAはコスト削減のため、これらのネットワークの統合に着手した。[3] 1995年度NASCOMシステム開発計画において、NASA通信部門は再編され、以前は公務員が担っていた運用・保守業務を請負業者が引き継ぐことになった。この計画では、標準化されたネットワークシステムへの移行の必要性が表明された。[6]

現代のパケット交換ネットワークの出現により、NASCOMの1200ビットおよび4800ビットのデータブロックポイントツーポイントフォーマットの継続的な使用をサポートするために、カスタムトンネリングプロトコルが作成されました。これにはカスタムハードウェアとソフトウェアが必要でした。[7] NASAは1997年までに4800ビットデータブロックプロトコルの必要性をなくす計画を発表しました。[3] 2002年、NASAはNASCOMデータブロックをCCSDSスペースリンク拡張サービスに置き換える調査に資金を提供しました。[7] 2007年時点で、NASCOMデータブロックは「レガシー」プロトコルと見なされ、NASA統合サービスネットワーク（NISN）での伝送のためにIPパケットにカプセル化され続けました。[8]

参照

参考文献

  1. ^ ab 「1964年初頭 - NASA地上通信システム（NASCOM）設立」NASA、2015年5月7日。 2016年6月30日閲覧。
  2. ^ abcdefghijklmn Corliss, William R. (1974年6月). 宇宙追跡・データ収集ネットワーク（STADAN）、有人宇宙飛行ネットワーク（MSFN）、NASA通信ネットワーク（NASCOM）の歴史（PDF） . NASA . pp. 3, 65–6 , 108, 260–89 . 2016年9月14日閲覧。
  3. ^ abc 米国会計検査院（1996年4月9日）. 電気通信ネットワーク：NASAは計画されている統合をより適切に管理できる可能性がある（報告書）. 米国政府印刷局. 2016年9月16日閲覧。
  4. ^ 米国会計検査院(1989). NASAの報告書は議会によって要求されている（報告書）.米国政府印刷局. 2016年9月16日閲覧。
  5. ^ Omidyar, GC; Butler, TE (1991年12月2日～5日). 「NASA​​通信（Nascom）IIネットワークプロトコルと性能の分析」. IEEE Global Telecommunications Conference GLOBECOM '91: Countdown to the New Millennium. 会議記録. 第1巻. IEEE . pp.  170– 176. Bibcode :1991gtc..conf..170O. doi :10.1109/GLOCOM.1991.188379. ISBN 978-0-87942-697-2. S2CID  61657834。
  6. ^ NASA Communications Division (1995年6月). 「Nascomシステム開発計画」. archive.org . 2016年9月20日閲覧。
  7. ^ ab Muzny, Larry (2002). 「CCSDS 宇宙リンク拡張、NASA 広域地上データサービス標準への提案」. CCSDS 宇宙リンク拡張 NASA 広域地上データサービス標準への提案(報告書). NASA ブロック段階的廃止ワーキンググループ. doi :10.2514/6.2002-T1-10 . 2016年9月16日閲覧。
  8. ^ NASA宇宙通信プログラム検討委員会（2007年）「NASA​​統合サービスネットワーク」NASA宇宙運用ミッション局の宇宙通信プログラム検討委員会。全米科学アカデミー出版。27ページ。ISBN 9780309102971. 2016年9月16日閲覧。
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