Hace más de 50 años, en los albores de los vuelos espaciales tripulados, los primeros astronautas valientes solo pudieron comunicarse con los operadores de control de la misión en la Tierra durante aproximadamente el 15 por ciento de cada órbita. Si esto fuera cierto hoy, la Estación Espacial Internacional solo estaría en contacto con el suelo durante menos de 15 minutos fuera de su órbita de 90 minutos. Hoy dia, Las comunicaciones casi continuas con la estación espacial y otras misiones en órbita terrestre son posibles a través de una red de comunicaciones basada en el espacio que permite una cobertura de comunicaciones global casi continua para astronautas y misiones robóticas por igual.

Los satélites de seguimiento y retransmisión de datos (TDRS) de la NASA han proporcionado servicios críticos de comunicación y navegación a las misiones de la NASA como parte de la Red Espacial (SN) desde el lanzamiento del primer satélite, TDRS-A, en 1983. El próximo satélite de la red, TDRS-M, está programado para lanzarse el 18 de agosto de 2017. Los satélites reciben inicialmente una designación de letra, y luego, cuando alcanzan su órbita y se vuelven operativos, su nombre cambia de una letra a un número. Con la incorporación de TDRS-M a la flota, ser designado TDRS-13, El SN tendrá la capacidad de proporcionar comunicaciones espaciales y apoyo a la navegación hasta mediados de la década de 2020.

La Red Espacial es una red de comunicaciones construida y operada por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt. Maryland. El programa TDRS se estableció en 1973 para reducir la dependencia de la NASA de las estaciones terrestres de todo el mundo. Antes de TDRS, Las misiones espaciales como Skylab (la primera estación espacial de Estados Unidos) y el transbordador espacial solo podían comunicarse con sus equipos terrestres mientras pasaban por encima de las antenas de la estación terrestre de la red de comunicaciones. Estos pases solo duraron unos minutos, resultando en una comunicación intermitente.

Una vez que los dos primeros TDRS entraron en funcionamiento, la cobertura de naves espaciales en órbita terrestre baja aumentó al 85 por ciento. El 15 por ciento descubierto, sobre el Océano Índico, se conocía como la "zona de exclusión, "o ZOE. Con la construcción de la terminal terrestre remota de Guam, declarado operativo en 1998, la ZOE se cerró y la cobertura de la misión en órbita terrestre aumentó a más del 99 por ciento de cada órbita. Esta comunicación constante es esencial para las misiones científicas y humanas de la NASA.

En la actualidad, hay nueve TDRS en órbita, colocado sobre el Océano Atlántico, el Océano Pacífico y el Océano Índico. A través de tres frecuencias diferentes de ondas de radio (banda S, Banda Ku y banda Ka), TDRS enlaces ascendentes y descendentes más del 99 por ciento de los datos de la misión de la NASA y proporciona datos para navegar esas misiones en órbita terrestre baja. Las diferentes frecuencias pueden comunicar diferentes cantidades de datos a la vez. Banda Ka, por ejemplo, puede comunicar la mayor cantidad de datos a la vez de los tres. Las naves espaciales transmiten sus datos a través de TDRS a estaciones terrestres que luego envían los datos recibidos a los científicos y a quienes operan la misión para su análisis y posibles nuevos descubrimientos sobre el universo.

Poco después del lanzamiento de TDRS-10, La NASA determinó que era necesario reabastecer la flota con satélites adicionales y comenzó a trabajar en la tercera generación:TDRS-11, TDRS-12 y TDRS-M. Si bien cada generación de TDRS es distinta (por ejemplo, la segunda y tercera generación de TDRS brindan un servicio de banda Ka con velocidades de datos más altas que la primera generación), son funcionalmente idénticos, prestación de servicios fiables de comunicaciones espaciales.

La NASA está desarrollando actualmente su arquitectura de comunicaciones espaciales de próxima generación, incluidas las comunicaciones láser, también conocidas como comunicaciones ópticas, que codifica datos en un haz de luz que se transmite entre naves espaciales y, finalmente, a terminales terrestres. Tanto la radio como los láseres viajan a la velocidad de la luz, pero los láseres viajan en un ancho de banda de mayor frecuencia. Eso les permite transportar más información que las ondas de radio, lo cual es crucial cuando las misiones recopilan cantidades masivas de datos y tienen ventanas de tiempo estrechas para enviar esos datos a la Tierra.

Los datos científicos recibidos de TDRS durante los últimos 34 años han proporcionado información vital para hacer descubrimientos sobre nuestro universo. Un descubrimiento particularmente digno de mención fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 2006 por el descubrimiento de un cuerpo negro y la caracterización de la radiación de fondo de microondas cósmica de la misión Cosmic Background Explorer (COBE).

Las comunicaciones láser pueden ser un próximo paso en las comunicaciones espaciales para las redes de comunicaciones espaciales de la NASA, y no importa la tecnología utilizada, Space Network estará con la estación espacial y más de otras 40 misiones de la NASA durante los próximos años, proporcionando conectividad crítica de navegación y comunicación durante todo el día y en todo el mundo.