L'échosondeur électromagnétique américain Goddard aide la NASA à tester la qualité des antennes des satellites et des engins spatiaux, afin que les missions puissent transmettre des données vers la Terre.
Structures coniques utilisées pour annuler les ondes sonores dans la chambre GEMAC. Photo : NASA
Chaque jour, le réseau de la NASA peut communiquer avec plus de 100 missions spatiales. Qu'il s'agisse de maintenir le contact avec les astronautes en orbite ou d'observer l'espace lointain, des dizaines de satellites et d'engins spatiaux ont un point commun : ils ont besoin d'antennes. Sans antennes pour communiquer avec la Terre, les missions de la NASA seraient impossibles, selon Phys.org . Pour garantir que les antennes répondent aux défis des vols spatiaux, il faut procéder à des tests rigoureux au sol, dans des environnements spatiaux simulés. La chambre anéchoïque électromagnétique Goddard (GEMAC) du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, sert de banc d'essai pour les antennes depuis plus de 50 ans.
Les rangées de cônes bleu cobalt de la salle des antennes de Goddard rappellent les chambres d'insonorisation des studios d'enregistrement. Cette salle présente certains aspects similaires, mais au lieu d'annuler les ondes sonores, le dispositif bloque les signaux radio et élimine les réflexions des ondes radio à l'intérieur de la pièce.
Tout comme la préparation d'un album, le bruit ambiant capté par un microphone peut ruiner un enregistrement parfaitement réussi. Il en va de même pour les ondes radio lorsque les ingénieurs souhaitent tester l'antenne d'un vaisseau spatial. L'environnement radio sur Terre est « bruyant ». Les émissions AM et FM, les signaux de télévision, les téléphones portables et même les fours à micro-ondes génèrent tous des fréquences radio (RF). Pour simuler l'environnement RF relativement calme de l'espace, les ingénieurs doivent trouver un moyen d'isoler l'antenne des autres ondes radio sur Terre pendant les tests.
C'est le rôle des colonnes coniques qui tapissent le sol et les murs de la pièce. Fabriquées en mousse de polyuréthane, ces colonnes absorbent les micro-ondes. Elles bloquent les bruits et les interférences extérieurs. Dans la « zone de silence » de la pièce, elles fournissent l'environnement anéchoïque que l'antenne connaîtrait dans l'espace.
Grâce à l'environnement radio-denier, les ingénieurs de Goddard peuvent mesurer avec précision la qualité de transmission et de réception des signaux par les antennes. Si le signal de l'antenne n'est pas dirigé dans la direction prévue pendant le vol, les données de la mission peuvent être perdues, voire l'intégralité du vaisseau spatial si une instruction critique est manquée.
Sans GEMAC, le processus de conception et de test des antennes serait comparable à celui d'un comptable à qui l'on confisquerait son ordinateur, explique Ken Hersey, ingénieur chez Goddard. Avec la croissance des missions de la NASA et de leurs antennes associées, les ingénieurs de Goddard ont dû moderniser GEMAC pour suivre le rythme. Hersey a été le concepteur principal de la dernière grande révision en 1997, qui a élargi la gamme de fréquences que l'antenne pouvait gérer pour les tests. La salle permet également d'étalonner des instruments scientifiques tels que les radars et les capteurs de rayonnement micro-ondes.
Plus récemment, le GEMAC a certifié l'antenne du télescope spatial Roman et la mission Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem (PACE). Une fois lancées, ces observations révolutionnaires mèneront à des découvertes sur la matière noire et l'énergie noire (ROMAN), ainsi que sur la qualité de l'air, la santé des océans et le changement climatique sur Terre (PACE).
An Khang (selon Phys.org )
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