米国のゴダード宇宙望遠鏡電磁エコーサウンダーは、NASA が衛星や宇宙船のアンテナの品質をテストするのに役立ち、ミッションでデータを地球に送信できるようにします。
GEMACチャンバー内で音波を打ち消すために使用される円錐構造。写真: NASA
NASAのネットワークは、毎日100以上の宇宙ミッションと通信を行っています。軌道上の宇宙飛行士との連絡維持から深宇宙の観測まで、数十もの衛星や宇宙船には共通点が一つあります。それは、アンテナが必要なことです。Phys.orgによると、地球と通信するためのアンテナがなければ、NASAのミッションは不可能でしょう。アンテナが宇宙飛行の課題に耐えられることを確認するには、地上で宇宙環境を模擬した厳格な試験が必要です。メリーランド州グリーンベルトにあるNASAゴダード宇宙飛行センターのゴダード電磁無響室(GEMAC)は、50年以上にわたりアンテナの試験場として利用されてきました。
ゴダード宇宙飛行センターのアンテナ室に並ぶコバルトブルーのコーンは、レコーディングスタジオの防音室を彷彿とさせます。この部屋もいくつかの点で似ていますが、音波を打ち消すのではなく、無線信号を遮断し、室内からの電波の反射を排除します。
音楽アルバムの曲を準備するのと同じように、マイクが拾ってしまう周囲のノイズは、完璧な録音を台無しにしてしまう可能性があります。エンジニアが宇宙船のアンテナをテストする際にも、電波に同じことが当てはまります。地球上の電波環境は「ノイズが多い」のです。AM放送やFM放送、テレビ信号、携帯電話、電子レンジなど、あらゆる電波が無線周波数(RF)を発生します。宇宙の比較的静かなRF環境をシミュレートするには、テスト中にアンテナを地球上の他のすべての電波から隔離する方法が必要です。
部屋の床と壁に並ぶ円錐状の柱の役割は、まさにこれです。ポリウレタンフォーム製のこれらの柱は、マイクロ波吸収体として機能し、外部からのノイズや干渉を遮断します。部屋の「静寂ゾーン」内では、アンテナが宇宙空間で経験するような無響環境を実現します。
無線デニール環境により、ゴダード宇宙飛行センターのエンジニアはアンテナの信号送受信性能を正確に測定できます。飛行中にアンテナの信号が意図した方向に向けられていない場合、ミッションデータが失われる可能性があり、重要な指示が失われると宇宙船全体が失われる可能性もあります。
GEMACがなければ、アンテナの設計と試験のプロセスは、まるでコンピュータを奪われた会計士のようになるだろうと、ゴダード宇宙飛行センターのエンジニア、ケン・ハーシー氏は語る。NASAのミッションとそれに伴うアンテナの規模が拡大するにつれ、ゴダード宇宙飛行センターのエンジニアたちはGEMACをアップグレードする必要に迫られた。ハーシー氏は1997年に行われた前回の大規模改修の主任設計者であり、この改修によりアンテナが試験に対応できる周波数範囲が拡大された。この部屋は、レーダーやマイクロ波放射センサーなどの科学機器の校正にも利用されている。
GEMACは最近、ローマン宇宙望遠鏡のアンテナとプランクトン・エアロゾル・雲・海洋生態系(PACE)ミッションの両方を認証しました。打ち上げ後は、画期的な観測によって、暗黒物質と暗黒エネルギー(ROMAN)に関する発見、そして地球の大気質、海洋の健全性、気候変動(PACE)に関する発見につながるでしょう。
アン・カン( Phys.orgによると)
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