Nová evropská anténa

Nová evropská anténa

20. září 2020

ESA nyní testuje prototyp antény o průměru 2,6 metru. Jde o reflektorovou anténu z kovové sítě, která představuje významný pokrok pro evropský kosmický sektor. Verze této antény bude možné vyrobit tak, aby představovaly libovolný tvar, který si designéři přejí. Něco takového bylo doposud možné pouze s tradičními pevnými anténami. „Tohle je opravdové evropské prvenství,“ říká s radostí Jean-Christophe Angevain, který má v ESA na starosti návrh antén a dodává: „Čína a USA také pracují na podobných technologiích tvarovaných síťových reflektorů. Je potřeba, aby mohly být na oběžné dráze rozmístěny dostatečně velké antény, které by jinak byly příliš objemné, aby se vešly do krytu rakety a zároveň splňovaly požadované úrovně výkonu.“

Evropský projekt AMPER (Advanced techniques for mesh reflector with improved radiation pattern performance) probíhá ve spolupráci ESA a německé firmy Large Space Structures GmbH s účastí dánské firmy TICRA jakožto subkontraktora. Reflektorové antény pro družice vypadají často podezřele nerovně. Jejich základní parabolický konvexní tvar je narušen dodatečnými hrbolky a prohlubněmi. Nejsou tam omylem – slouží ke zpřesnění výsledného signálu – typicky k zesílení signálu pro cílové státy a minimalizaci dosahu signálu mimo jejich hranice.

Rozkládací antény řeší problém s tím jak dostat velkou anténu do aerodynamického krytu rakety.
Zdroj: https://www.largespace.de/

„Tohle záměrné tvarování povrchu se tradičně dělá pomocí kovem či uhlíkovým vláknem zesílených plastových kompozitních reflektorů,“ říká Angevain a pokračuje: „Výzvou bylo, jak reprodukovat tohle tvarování při použití drátěného reflektoru. Běžným řešením by bylo konvenční dvouvrstvé řešení napínacího vazníku, přičemž síť se bude držet napnutá protisměrným působením „tahu a tlaku“. Náš tým však navrhl chytré alternativní řešení a pustil se do jeho realizace.“

Samotný proces vysvětluje Leri Datashvili, ředitel a hlavní designér firmy Large Space Structures: „Konstrukce našeho tvarovaného síťového reflektoru je založena na napínacích prvcích, které nese obvodová vazníková struktura umožňující oddělit tvar povrchu a strukturu. Návrh tedy lze použít pro jakoukoli velikost reflektoru, pro jakékoli frekvence v rozmezí od pásma P do pásma Ka. Dále je možné realizovat buď rozložitelnou nebo pevnou technologii reflektoru.“

Projekt AMPER byl podpořen z programu Technology Development Element Evropské kosmické agentury a nyní tento prototyp prochází zkouškami v komoře Hertz v technologickém středisku ESTEC. Dalším krokem projektu bude vytvoření rozkládací verze, která bude cílit na sledování Země, ale i na telekomunikační aplikace. „Tento prototyp o průměru 2,6 m prověřuje koncept na kmitočtu pásma C. Měření ukázala dobrou korelaci s vysokofrekvenčními a mechanickými předpověďmi,“ uzavřel Angevain.