ساخت آنتن جدید برای ماهواره‌هایی به اندازه جعبه کفش!

[∆ MeRzaD ∆]

مهندسان آنتن قابل‌تورمی را برای افزایش طیف ارتباطی ماهواره‌های کوچک ارائه داده‌اند.

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، آینده فناوری ماهواره‌ای در حال کوچک‌شدن بوده و اندازه ماهواره‌های به اندازه جعبه کفش نزدیک می‌شود.

تکنولوژ‌ی‌های CubeSats و دیگر ماهواره‌های کوچک تفحص در فضا را ارزان‌تر و دسترس‌پذیرتر کرده‌اند.

این کاوشگرهای ریزنقش را می‌توان با وزن و هزینه‌کمتری نسبت به ماهواره‌های سنتی در مدار قرار داد؛ با این حال، چنین بسته‌بندی‌های کوچکی دارای محدودیت‌های بزرگی در زمینه طیف ارتباطی ماهواره‌ای هستند.

امکان ذخیره‌سازی دیش‌های رادیویی با طیف طولانی در فضای تنگ CubeSat وجود ندارد، بنابراین، این سامانه‌ها مجهز به آنتن‌های کوچک‌تر و کم‌قدرت‌تر هستند.

این موضوع آن‌ها را در مدارهایی پایین‌تر از مدارهای ماهواره‌های geosynchronous قرار می‌دهد.

هم‌اکنون دانشمندان دانشگاه MIT سیستمی ارائه داده‌اند که به طور فزاینده‌ای طیف ارتباطات ماهواره‌های کوچک را افزایش داده و آن‌ها را قادر می‌سازد در منظومه شمسی مسافت طولانی‌تری را از لحاظ ارتباطی پوشش دهند.

تیم تحقیقاتی این دانشگاه آنتن قابل‌تورمی را آزمایش کرده که می‌تواند به شکل یک فضای فشرده‌تر تا شود و زمانی که در مدار قرار می‌گیرد، متورم شود.

آنتن ابداعی به طور قابل‌توجهی سیگنال رادیویی را تقویت کرده و به یک CubeSat امکان مخابره داده‌ها به زمین را با سرعت بالاتر می‌دهد.

فاصله‌ای که می‌تواند توسط یک ماهواره‌ مجهز به آنتن قابل‌تورم پوشش داده شود، هفت‌ برابر بیش از مسافتی است که ارتباطات CubeSat موجود پوشش می‌دهند.

به گفته آلساندرا بابوسیا، محقق ارشد این پروژه، با این آنتن می‌توان داده‌ها را از ماه و حتی فراتر از آن به زمین مخابره کرد.

سامانه جدید همچنین یکی از ارزان‌ترین و اقتصادی‌ترین راهکارهای حل مشکل ارتباطی است.

آنتن قابل‌تورم ایده جدیدی نیست و آزمایشات پیشین در فضا با موفقیت چنین طرح‌هایی را آزمایش کرده بودند، اما بسیاری از آن‌ها برای ماهواره‌های بزرگ طراحی شده بودند.

به منظور متورم‌کردن یک آنتن‌ قابل‌تورم، مهندسان سیستم دریچه‌های فشار را برای پرکردن آنتن با هوا تعبیه‌ کرده‌اند.

بابوسیا دغدغه دیگری را مطرح می‌کند و آن این که چون ماهوا‌ره‌های کوچک اغلب به عنوان بارهای فرعی بر بورد موشک‌های حامل دیگر تجهیزات علمی قرار می‌گیرند، ماهواره‌های مجهز به دهلیزهای فشار ممکن است آتش گرفته، عواقب انفجار را به دنبال داشته باشند و تمامی مولفه‌های موجود بر بورد موشک را در معرض خطر قرار دهند.


بنابراین، دانشمندان باید به دنبال مکانیسم قابل‌تورم جدیدی می‌بودند.


تیم علمی راهکار ایمن‌تر و سبک‌تری را بر اساس پودر تصعیدشونده در پی گرفت. این پودر ترکیبی شیمیایی است که هنگام قرارگرفتن در معرض فشار پایین، از پودر جامد به گاز متحول می‌شود.

در فضا، تفاوت در فشار، واکنش شیمیایی ایجاد می‌کند که پودر را از حالت جامد به گاز تبدیل کرده و این امر آنتن را متورم می‌کند.

جزئیات این مطالعه در مجله Acta Astronautica منتشر شد.