يساعد جهاز جودارد الأمريكي لقياس صدى الموجات الكهرومغناطيسية وكالة ناسا في اختبار جودة الهوائيات الموجودة على الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية، حتى تتمكن البعثات من إرسال البيانات إلى الأرض.
هياكل مخروطية تُستخدم لإلغاء الموجات الصوتية في حجرة جيماك. الصورة: ناسا
في أي يوم، قد تتواصل شبكة ناسا مع أكثر من 100 مهمة فضائية. سواءً أكانت هذه المهمة الحفاظ على الاتصال برواد الفضاء في المدار أم مراقبة الفضاء العميق، فإن عشرات الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية تشترك في أمر واحد: حاجتها إلى هوائيات. ووفقًا لموقع Phys.org ، ستكون مهمات ناسا مستحيلة بدون هوائيات للتواصل مع الأرض. يتطلب ضمان قدرة الهوائيات على مواجهة تحديات رحلات الفضاء اختبارات دقيقة على الأرض في بيئات فضائية محاكاة. وقد كانت غرفة جودارد الكهرومغناطيسية عديمة الصدى (GEMAC) في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند، منصة اختبار للهوائيات لأكثر من 50 عامًا.
تُذكّر صفوف المخاريط الزرقاء الكوبالتية في غرفة هوائيات غودارد بغرف عزل الصوت في استوديوهات التسجيل. تُشبه هذه الغرفة في بعض النواحي، ولكن بدلًا من إلغاء الموجات الصوتية، تحجب هذه التقنية إشارات الراديو وتزيل انعكاساتها من داخل الغرفة.
كما هو الحال مع تحضير الأغاني لألبوم موسيقي، فإن الضوضاء المحيطة التي يلتقطها الميكروفون قد تُفسد تسجيلاً جيداً. وينطبق الأمر نفسه على موجات الراديو عند اختبار هوائي مركبة فضائية. فبيئة الراديو على الأرض "مشوشة". تُولّد موجات البث AM وFM، وإشارات التلفزيون، والهواتف المحمولة، وحتى أفران الميكروويف، ترددات راديوية (RF). ولمحاكاة بيئة الترددات الراديوية الهادئة نسبياً في الفضاء، يحتاج المهندسون إلى طريقة لعزل الهوائي عن جميع موجات الراديو الأخرى على الأرض أثناء الاختبار.
هذه هي وظيفة الأعمدة المخروطية التي تُبطّن أرضية وجدران الغرفة. هذه الأعمدة، المصنوعة من رغوة البولي يوريثان، تعمل كممتصّات للموجات الدقيقة، فتحجب الضوضاء والتداخل الخارجي. داخل "منطقة الهدوء" في الغرفة، تُوفّر بيئةً خاليةً من الصدى، كتلك التي يختبرها الهوائي في الفضاء.
بفضل بيئة منع الإشارات الراديوية، يستطيع مهندسو غودارد قياس مدى جودة إرسال واستقبال الهوائيات للإشارات بدقة. إذا لم تُوجَّه إشارة الهوائي في الاتجاه المقصود أثناء الرحلة، فقد تُفقَد بيانات المهمة، أو حتى تُفقَد المركبة الفضائية بأكملها في حال إغفال تعليمات بالغة الأهمية.
يقول كين هيرسي، مهندس غودارد، إنه بدون مركز جيماك، لكانت عملية تصميم الهوائي واختباره أشبه بمحاسب فقد جهاز الكمبيوتر الخاص به. ومع تزايد مهام ناسا والهوائيات المرتبطة بها بمرور الوقت، اضطر مهندسو غودارد إلى تحديث مركز جيماك لمواكبة التطور. وكان هيرسي المصمم الرئيسي لآخر عملية تجديد شاملة عام ١٩٩٧، والتي وسعت نطاق التردد الذي يمكن للهوائي التعامل معه للاختبار. كما تساعد الغرفة في معايرة الأجهزة العلمية مثل أجهزة الرادار وأجهزة استشعار إشعاع الميكروويف.
مؤخرًا، منحت GEMAC اعتمادًا لكلٍّ من هوائي تلسكوب الفضاء الروماني ومهمة نظام العوالق والهباء الجوي والسحب والمحيطات البيئي (PACE). بمجرد إطلاقهما، ستؤدي ملاحظاتهما الرائدة إلى اكتشافات حول المادة المظلمة والطاقة المظلمة (ROMAN)، بالإضافة إلى جودة الهواء وصحة المحيطات وتغير المناخ على الأرض (PACE).
آن كانج (وفقًا لموقع Phys.org )
[إعلان 2]
رابط المصدر
تعليق (0)