Американский электромагнитный эхолот Годдарда помогает NASA проверять качество антенн на спутниках и космических кораблях, чтобы миссии могли передавать данные обратно на Землю.
Конические структуры, используемые для подавления звуковых волн в камере GEMAC. Фото: NASA
Ежедневно сеть NASA может поддерживать связь с более чем сотней космических аппаратов. Десятки спутников и космических аппаратов, будь то поддержание связи с астронавтами на орбите или наблюдение за дальним космосом, имеют одну общую черту: им нужны антенны. Согласно Phys.org , без антенн для связи с Землёй миссии NASA были бы невозможны. Для обеспечения соответствия антенн требованиям космических полётов необходимы тщательные наземные испытания в условиях, имитирующих космические. Электромагнитная безэховая камера Годдарда (GEMAC) в Центре космических полётов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, уже более 50 лет служит испытательным стендом для антенн.
Ряды кобальтово-синих конусов в антенной комнате Годдарда напоминают звукоизоляционные камеры в студиях звукозаписи. Эта комната в чём-то похожа, но вместо того, чтобы гасить звуковые волны, она блокирует радиосигналы и устраняет их отражение внутри комнаты.
Как и при подготовке песен для музыкального альбома, окружающий шум, улавливаемый микрофоном, может испортить даже самую качественную запись. То же самое происходит и с радиоволнами, когда инженеры испытывают антенну космического корабля. Радиосреда на Земле «шумная». Радиопередачи в диапазонах AM и FM, телевизионные сигналы, мобильные телефоны и даже микроволновые печи — всё это генерирует радиочастоты (РЧ). Чтобы имитировать относительно тихую РЧ-среду космоса, инженерам нужно найти способ изолировать антенну от всех остальных радиоволн на Земле во время испытаний.
Эту функцию выполняют конические колонны, стоящие вдоль пола и стен помещения. Эти колонны, изготовленные из пенополиуретана, действуют как поглотители микроволн. Они блокируют внешние шумы и помехи. Внутри «тихой зоны» помещения они создают безэховую среду, в которой антенна находилась бы в космосе.
Благодаря помехоустойчивой среде инженеры Центра Годдарда могут точно измерить, насколько хорошо антенны передают и принимают сигналы. Если сигнал антенны не направлен в заданном направлении во время полёта, данные миссии могут быть потеряны, а при пропуске критически важной команды — даже весь космический аппарат.
По словам инженера Центра Годдарда Кена Херси, без GEMAC процесс проектирования и испытания антенн был бы подобен бухгалтеру, у которого отобрали компьютер. По мере роста числа миссий NASA и связанных с ними антенн инженерам Центра Годдарда приходилось модернизировать GEMAC, чтобы не отставать. Херси был ведущим конструктором последней крупной модернизации в 1997 году, которая расширила диапазон частот, доступный для испытаний антенны. В этом помещении также калибруются научные приборы, такие как радары и датчики микроволнового излучения.
Недавно GEMAC сертифицировал антенну космического телескопа Roman и миссию «Планктон, аэрозоль, облака, экосистема океана» (PACE). После запуска их новаторские наблюдения приведут к открытиям в области темной материи и темной энергии (ROMAN), а также качества воздуха, состояния океана и изменения климата на Земле (PACE).
Ан Кханг (по данным Phys.org )
Ссылка на источник
Комментарий (0)