미국의 고다드 전자기 음향 측심기는 NASA가 위성과 우주선의 안테나 품질을 테스트하는 데 도움이 되며, 이를 통해 임무에서 지구로 데이터를 전송할 수 있습니다.
GEMAC 챔버에서 음파를 상쇄하는 데 사용되는 원뿔형 구조물. 사진: NASA
NASA 네트워크는 언제든 우주에서 100개가 넘는 임무와 통신할 수 있습니다. 궤도에 있는 우주비행사와의 통신을 유지하든 심우주를 관측하든, 수십 개의 위성과 우주선에는 한 가지 공통점이 있습니다. 바로 안테나가 필요하다는 것입니다. Phys.org 에 따르면, 지구와 통신할 안테나가 없다면 NASA의 임무는 불가능할 것입니다. 안테나가 우주 비행의 과제를 충족하는지 확인하려면 지상에서 시뮬레이션된 우주 환경에서 엄격한 테스트를 거쳐야 합니다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주 비행 센터의 고다드 전자기 무반향실(GEMAC)은 50년 넘게 안테나 테스트베드로 활용되어 왔습니다.
고다드의 안테나 룸에 늘어선 코발트 블루색 콘들은 녹음 스튜디오의 방음실을 연상시킵니다. 이 방은 어떤 면에서는 비슷하지만, 음파를 상쇄하는 대신 무선 신호를 차단하고 방 내부에서 반사되는 전파를 제거합니다.
음악 앨범에 들어갈 노래를 준비하는 것처럼, 마이크에 의해 수집된 주변 소음은 완벽하게 좋은 녹음을 망칠 수 있습니다. 엔지니어들이 우주선의 안테나를 테스트할 때 전파도 마찬가지입니다. 지구의 전파 환경은 "잡음이 많습니다." AM 및 FM 방송, 텔레비전 신호, 휴대폰, 심지어 전자레인지까지 모두 무선 주파수(RF)를 생성합니다. 우주의 비교적 조용한 RF 환경을 시뮬레이션하기 위해 엔지니어들은 테스트하는 동안 지구상의 다른 모든 전파로부터 안테나를 분리할 방법이 필요합니다.
방의 바닥과 벽에 늘어선 원뿔형 기둥이 바로 그 역할을 합니다. 폴리우레탄 폼으로 만들어진 이 기둥들은 마이크로파 흡수체 역할을 합니다. 외부 소음과 간섭을 차단하는 것이죠. 방의 "조용한 구역" 안에서는 안테나가 우주에서 경험하는 것과 같은 무반향 환경을 제공합니다.
전파 차단 환경에서 고다드 우주항공의 엔지니어들은 안테나의 신호 송수신 성능을 정확하게 측정할 수 있습니다. 비행 중 안테나 신호가 의도한 방향으로 향하지 않으면 임무 데이터가 손실될 수 있으며, 중요한 지시가 누락될 경우 우주선 전체가 손실될 수도 있습니다.
GEMAC이 없었다면 안테나 설계 및 시험 과정은 마치 컴퓨터를 빼앗긴 회계사와 같았을 것이라고 고다드 엔지니어 켄 허시는 말합니다. NASA의 임무와 관련 안테나가 시간이 지남에 따라 증가함에 따라 고다드 엔지니어들은 이에 맞춰 GEMAC을 업그레이드해야 했습니다. 허시는 1997년 마지막 대대적인 정비 작업의 수석 설계자였으며, 이 작업을 통해 안테나가 시험할 수 있는 주파수 범위를 확장했습니다. 이 공간은 레이더 및 마이크로파 방사선 센서와 같은 과학 장비의 교정에도 사용됩니다.
최근 GEMAC은 로마 우주 망원경 안테나와 플랑크톤, 에어로졸, 구름, 해양 생태계(PACE) 임무의 인증을 받았습니다. 발사되면 이 획기적인 관측을 통해 암흑 물질과 암흑 에너지(ROMAN)는 물론, 대기 질, 해양 건강, 그리고 지구 기후 변화(PACE)에 대한 발견으로 이어질 것입니다.
안 캉 ( Phys.org 에 따르면)
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