شبكة التحكم عبر الأقمار الصناعية

تُقدّم شبكة التحكم بالأقمار الصناعية ( SCN )، التي تُشغّلها وحدة دلتا 6 التابعة لقوة الفضاء الأمريكية ، الدعم اللازم لتشغيل ومراقبة وصيانة مجموعة متنوعة من الأقمار الصناعية التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية وبعض الأقمار الصناعية الأخرى . ويشمل ذلك التنفيذ المستمر لعمليات القياس عن بُعد والتتبع والتحكم (TT&C). إضافةً إلى ذلك، تُوفّر شبكة التحكم بالأقمار الصناعية (SCN) خدمات الفحص والمحاكاة قبل الإطلاق، ودعم الإطلاق، ودعم المدار المبكر أثناء وجود الأقمار الصناعية في مداراتها الأولية أو مدارات النقل، والتي تتطلب مناورة للوصول إلى مدارها النهائي. كما تُوفّر الشبكة بيانات التتبع للمساعدة في تحديث فهرس الأجسام الفضائية، وتُوزّع بيانات متنوعة مثل جداول مدارات الأقمار الصناعية، والتقويمات الفلكية، وغيرها من المعلومات. وكانت تُعرف سابقًا باسم شبكة التحكم بالأقمار الصناعية التابعة للقوات الجوية (AFSCN) عندما كانت تابعة لمجموعة عمليات الشبكة الخمسين التابعة لقيادة الفضاء الجوي . ^{[ 1 ]}

تتألف شبكة التحكم بالأقمار الصناعية من مراكز تحكم ومحطات تتبع ومرافق اختبار موزعة حول العالم. تقع مراكز عمليات الأقمار الصناعية (SOCs) في قاعدة شريفر للقوات الفضائية ^{[ 2 ]} بالقرب من كولورادو سبرينغز، كولورادو، وفي مواقع أخرى متفرقة في جميع أنحاء الولايات المتحدة القارية . يعمل في هذه المراكز موظفون على مدار الساعة، وهم مسؤولون عن قيادة أنظمة الأقمار الصناعية المخصصة لهم والتحكم بها. ترتبط مراكز عمليات الأقمار الصناعية بمحطات تتبع عن بُعد (RTSs) موزعة حول العالم. تُستخدم مرافق فحص المركبات الفضائية لاختبار مركبات الإطلاق ومنصات الأقمار الصناعية لضمان عمل الأنظمة الموجودة على متنها وفقًا للمواصفات. توفر محطات التتبع عن بُعد (RTSs) حلقة الوصل بين الأقمار الصناعية ومراكز عمليات الأقمار الصناعية. توجد علاقة مماثلة للشبكات المخصصة، التي تقع خارج نطاق شبكة التحكم بالأقمار الصناعية. تُعد محطات التتبع عن بُعد (RTSs) حول العالم ضرورية للحفاظ على اتصالات متكررة مع القمر الصناعي. فبدون هذه المحطات، لن تتمكن مراكز عمليات الأقمار الصناعية من الاتصال بالقمر الصناعي إلا عندما يدخل في مجال رؤية مركز التحكم. بعض الأقمار الصناعية، وخاصة تلك الموجودة في المدار الثابت بالنسبة للأرض، لا تدخل أبدًا في مجال رؤية مركز التحكم الخاص بها. يُشار إلى كل هوائي في محطة الإرسال والاستقبال اللاسلكية باسم "جانب". سابقًا، كان الجانب "أ" يتضمن عادةً هوائيًا طبقيًا بقطر 18 مترًا (60 قدمًا) . وكان الجانب "ب" يتضمن عادةً هوائيًا بقطر 14 مترًا (46 قدمًا) . وفي بعض المواقع، كان الجانب "ب" يتضمن هوائيًا بقطر 10 أمتار (33 قدمًا) . مع مرور الوقت، ومع تحديث الشبكة و/أو استبدال الهوائيات، لم تعد هذه المعايير القديمة سارية.   

تم تفعيل شبكة التحكم بالأقمار الصناعية في الأصل لدعم برنامج كورونا (ديسكوفرر) عام 1959. أُنشئ مركز تحكم مؤقت بالأقمار الصناعية في بالو ألتو، كاليفورنيا ، وبحلول يونيو 1960، أُنشئ مركز تحكم دائم في قاعدة صنيڤيل الجوية، والتي سُميت لاحقًا قاعدة أونيزوكا الجوية ، في صنيڤيل، كاليفورنيا . أما مركز التحكم الرئيسي للعمليات، الموجود حاليًا في قاعدة شريفر الفضائية ، كولورادو سبرينغز، كولورادو ، فيعمل كمركز قيادة وتحكم مركزي لمحطات التتبع عن بُعد المُنشأة في مواقع مختلفة.

• قاعدة شريفر للقوات الفضائية ، كولورادو – عقدة القيادة والسيطرة الرئيسية
• منشأة عمليات الأقمار الصناعية إليسون أونيزوكا (EOSOF) في قاعدة فاندنبرغ لقوة الفضاء ، كاليفورنيا - عقدة القيادة والسيطرة الثانوية .

تُدير شبكة التحكم بالأقمار الصناعية عددًا من محطات التتبع، التي تُستخدم لتتبع الأقمار الصناعية التابعة (بشكل أساسي) للوكالات الحكومية الأمريكية والجيش، بالإضافة إلى استقبال ومعالجة بيانات القياس عن بُعد وإرسال الأوامر إلى هذه الأقمار. وتهدف هذه المرافق إلى دعم جميع أقمار وزارة الدفاع الأمريكية . وتُشغّل معظم محطات التتبع وحدات عملياتية تابعة لسرب العمليات الفضائية الحادي والعشرين (21 SOPS) وسرب العمليات الفضائية الثالث والعشرين (23 ) . كما تُقدّم الشبكة الدعم للعديد من الأقمار الصناعية العلمية والبحثية.

• محطة دييغو غارسيا (DGS)، دييغو غارسيا ، المحيط الهندي ؛ رمز النداء REEF. تضم محطة دييغو غارسيا جانبين (اعتبارًا من عام 2010) لتوفير تتبع مُحسّن لمستخدمي شبكة التحكم عبر الأقمار الصناعية. ويشمل هذا الموقع أيضًا موقعًا لهوائي أرضي لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
• محطة تتبع غوام (GTS)، غوام ؛ رمز النداء GUAM. تحتوي محطة تتبع غوام على جانبين (أحدهما ARTS والآخر RBC) وتخضع حاليًا لعملية ترقية "هجينة" تستبدل نظام ARTS القديم في الجانب A بمجموعة إلكترونيات أساسية RBC، كما تقوم بترقية الهوائي الحالي الذي يبلغ طوله 60 قدمًا.
• محطة تتبع هاواي (HTS)، محطة تتبع الأقمار الصناعية في كاينا بوينت ، هاواي؛ رمز النداء HULA. تقع محطة تتبع هاواي في جزيرة أواهو، وتضم قسمًا لتقنية ARTS وقسمًا لتقنية RBC. وتخضع المحطة حاليًا لعملية "دمج" لاستبدال نظام ARTS القديم (القسم B) وتحديث الهوائي الحالي بطول 60 قدمًا (الذي كان يُعرف سابقًا بالقسم A).
• محطة نيو هامبشاير (NHS)، نيو بوسطن SFS ، نيو هامبشاير ؛ رمز النداء BOSS. تقع محطة تتبع نيو هامبشاير في نيو بوسطن ، نيو هامبشاير . اعتبارًا من عام 2013، كان للموقع جانبان تابعان لـ ARTS وجانب تابع لـ RBC.
• محطة القياس عن بُعد والتحكم (TCS) في قاعدة أوك هانجر التابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني في إنجلترا، تُشغلها المملكة المتحدة وتدعم شبكة التحكم بالأقمار الصناعية بموجب مذكرة تفاهم بين وزارة الدفاع البريطانية ووزارة الدفاع الأمريكية؛ رمز النداء: LION. اعتبارًا من عام 2010، يضم الموقع ثلاثة جوانب، وجهازين للتحكم عن بُعد (ARTS)، ووحدة تحكم مركزية (RBC).
• محطة ثول للتتبع (TTS)، قاعدة بيتوفيك الفضائية ، غرينلاند؛ رمز النداء POGO. تقع المحطة ( 76°30′57″ شمالاً 68°36′0″ غرباً ) ضمن منشأة تابعة لقوة الفضاء الأمريكية في غرينلاند . تقع بالقرب من قاعدة بيتوفيك الفضائية، وتضم محطة تتبع عن بُعد (رمز النداء: مرصد الجيوفيزياء المداري القطبي (POGO)) تابعة لشبكة التحكم بالأقمار الصناعية. كانت في الأصل الموقع التشغيلي رقم 5 التابع للجناح التجريبي 6594، والذي تم تحديده من قبل قيادة أنظمة القوات الجوية في 15 أكتوبر 1961. بدأت المحطة عملياتها في 30 مارس 1962، حيث كانت عربات الهوائيات المتنقلة متوقفة في مبنى قديم لتجميع القنابل تابع لقيادة القوات الجوية الاستراتيجية . ^{[ 3 ]} تم وضع معدات RTS الدائمة في عام 1964، ^{[ 3 ]} وتم وضع محطة اتصالات على جبل بينجارسويت - موقع ثول N-32 ^{[ 4 ]} (تم نقلها إلى موقع ثول J في عام 1983. ^{[ 3 ]}

تم نقل المحطة إلى الوحدة 3، السرب الثاني والعشرين لعمليات الفضاء ، في عام 1992.

يضم الموقع "مركزًا رياضيًا مصغرًا مجهزًا بالكامل". ^{[ 3 ]} كان الموقع ثلاثي الجوانب حتى صيف عام 2011، عندما تم إيقاف تشغيل الجانب "ج" وتفكيكه استعدادًا لتحديثات النظام. كان من المخطط إتمام التحديث إلى محطة تتبع آلية عن بُعد في عام 2015. في مايو 2013، تعرض هوائي الجانب "أ" لعطل ميكانيكي استدعى إيقاف تشغيله مبكرًا. ومنذ ذلك الحين، عمل الموقع بجانبه "ب" فقط. بدءًا من عام 2014، بدأ تركيب محطة التتبع الآلية الجديدة للجانب "ج". هذه هي أقصى محطة تتبع عن بُعد شمالًا، وتقع عند خط عرض 76.4 درجة شمالًا تقريبًا. اعتبارًا من فبراير 2015، اكتمل تركيب محطة التتبع الآلية تقريبًا، ولم يتبق سوى بعض التفاصيل البسيطة قبل بدء الاختبارات الرسمية في الفترة ما بين مايو ويونيو.

• محطة فاندنبرغ للتتبع (VTS)، كاليفورنيا؛ رمز النداء COOK. هذه محطة ثنائية الجوانب توفر الدعم المداري العادي، ولكنها توفر أيضًا عمليات الفحص قبل الإطلاق ودعم الإطلاق لنطاق الاختبار الغربي في قاعدة فاندنبرغ للقوات الفضائية .

في أواخر ثمانينيات وأوائل تسعينيات القرن الماضي، جرى تحديث أنظمة التتبع عن بُعد بإضافة أنظمة محطات التتبع الآلية عن بُعد (ARTS). وقد وفرت هذه الأنظمة دعمًا أكثر استجابة، وقللت من عدد الموظفين المطلوبين في كل موقع من خلال التشغيل شبه الآلي. وبالإضافة إلى تحديث جميع المواقع القائمة، أضاف برنامج المرحلة الأولى من نظام ARTS المواقع التالية إلى شبكة التحكم بالأقمار الصناعية:

• محطة التتبع في كولورادو في قاعدة شريفر الجوية، كولورادو، والتي توقفت عن العمل في أغسطس 2012 وتم إلغاء تنشيطها رسميًا في عام 2014
• محطة تتبع ثول "الجانب ج"، التي تم إيقاف تشغيلها في عام 2011 وتفكيكها في صيف ذلك العام.
• محطة القياس عن بعد والتحكم "الجانب ب"
• الجانب "أ" من محطة دييغو غارسيا

ابتداءً من عام 2004، بدأت جهود التحديث لاستبدال مواقع نظام ARTS، التي تجاوزت بالفعل عمرها الافتراضي المخطط له. وقد تم تحديث المواقع التالية إلى تكوين RBC، الذي يتضمن هوائيًا ثلاثي المحاور بطول 13 مترًا:

• محطة تتبع فاندنبرغ - الجانب "أ"
• الجانب "ب" من محطة دييغو غارسيا، تمت إضافته إلى الشبكة خلال عملية التحديث
• جانب القياس عن بعد ومحطة التحكم "ج"، تمت إضافته إلى الشبكة أثناء عملية الترقية
• محطة تتبع هاواي - الجانب "أ"
• محطة تتبع غوام - الجانب "ب"
• الجانب "ب" من محطة نيو هامبشاير
• محطة تتبع ثول - الجانب "ج"

• محطة المحيط الهندي (IOS)، جزيرة ماهي ، سيشل؛ رمز النداء INDI (أُغلقت في أغسطس 1996، بعد محاولة حكومة سيشل رفع الإيجار إلى أكثر من 10 ملايين دولار سنويًا). كانت محطة تتبع المحيط الهندي تقع في جزيرة ماهي، الجزيرة الرئيسية في أرخبيل سيشل. كانت مزودة بهوائي واحد بطول 60 قدمًا. كان موقعها مثاليًا للتواصل مع الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض فوق المحيط الهندي. كما كانت المحطة ملائمة جغرافيًا للحصول على بيانات فورية أو شبه فورية من مرور الأقمار الصناعية فوق المناطق الشمالية. في عام 1980، ونظرًا لعدم الاستقرار السياسي في الجزيرة، نُقلت أجهزة الكمبيوتر الرئيسية للمعالجة إلى ساني فيل. كانت هذه الأجهزة تتواصل مع وصلة الإرسال الهابطة ومعدات التتبع الخاصة بمحطة المحيط الهندي عبر وصلة اتصالات واسعة النطاق (DSCS). وقد حلت محطة دييغو غارسيا لتتبع الأقمار الصناعية (RTS) محل محطة المحيط الهندي.
• محطة تتبع كودياك (KTS)، جزيرة كودياك ، ألاسكا ؛ رمز النداء KODI (أغلقت في 20 مارس 1975)
• محطة التحكم في ساني فيل، رمز النداء CUBE. لم تكن محطة تتبع حقيقية، إذ لم تكن مزودة بهوائي استقبال مباشر. بدلاً من ذلك، دعمت CUBE العمليات في محطتي TCS/Oakhangar وIOS/Seychelles، حيث تعذر تحديد مواقع أجهزة الكمبيوتر الرئيسية للمعالجة. احتوت CUBE على "جانبين"، ما مكّنها من دعم مرور قمرين صناعيين في وقت واحد. تم حلّ المجموعة الفضائية 750 في يونيو 1999. ^{[ 5 ]}
• محطة تتبع كولورادو (CTS)، قاعدة شريفر الجوية ، كولورادو ؛ رمز النداء PIKE. اعتبارًا من عام 2008، تحوّل هذا الموقع من موقع تشغيلي إلى منشأة اختبار، مع تقديم الدعم التشغيلي قدر الإمكان. توقف الدعم التشغيلي لهذا الموقع رسميًا في 2 أغسطس 2012. كان الموقع يدعم سابقًا العديد من أقمار وزارة الدفاع الأمريكية، وشمل سابقًا معدات تحسين كانت تُستخدم لدعم أقمار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). في 30 سبتمبر 2014، تم إيقاف تشغيل الموقع وإغلاقه رسميًا.

كانت هناك محطة تتبع في جزيرة أنيت، وهي إحدى جزر ألاسكا الواقعة في أقصى جنوب شرق البر الرئيسي لألاسكا، وعلى مسافة ليست بعيدة شمال مدينة سياتل بولاية واشنطن. وقد بُنيت في منتصف/أواخر خمسينيات القرن الماضي، وأُغلقت في أوائل ستينيات القرن نفسه.

• الجناح الفضائي الخمسون

• جيش الولايات المتحدة (1993). نص مرجعي فضائي . معهد الفضاء التابع لجيش الولايات المتحدة: فورت ليفنوورث، كانساس.

• قاعدة شريفر الجوية