Разработана складная космическая антенна весом 64 грамма
В Институте науки Токио (Science Tokyo) разработали сверхлегкую складную антенну для космических применений, которая в сложенном виде умещается в 10-сантиметровый кубсат. Новинка описана в журнале IEEE Transactions on Antennas and Propagation.
Человечество попало в критическую зависимость от спутниковой связи — это и ТВ, и интернет, и телефония, и GPS, и многое-многое другое. Современный спутник связи — устройство дорогостоящее и громоздкое устройство. Это обусловлено объективными обстоятельствами — современная электроника стала совсем миниатюрной, а что касается антенн, физику не обманешь: если антенна меньше четверти длины волны, работает она из рук вон плохо.
Практически с начала эры спутниковой связи антенны делают складными. Когда космический аппарат выходит на целевую орбиту, он в автоматическом режиме разворачивает антенное хозяйство.
Еще одна проблема — масса. Металлические фермы, механизмы развертывания — довольно ощутимая нагрузка для ракеты-носителя, у которой каждый грамм на счету.
Новая разработка решает обе задачи. Антенна из токопроводящей ткани весит всего 64 грамма. Сложенная наподобие зонта, конструкция умещается в кубсат размером 10×10×6 см. В космосе ее можно развернуть до 200×485 мм, необходимых для приема и передачи в диапазоне 5,8 ГГц.
Причем благодаря технике оригами, примененной для складывания антенны, ее приведение в рабочее положение не требует сложных механизмов — достаточно потянуть за углы. Такой же принцип используется в проектировании солнечных парусов.
«Антенны для космоса должны сочетать, казалось бы, взаимоисключающие качества — они должны складываться в очень малый объем, а затем разворачиваться в крупную конструкцию. В нашей работе мы соединили привычное всем искусство оригами с передовыми антенными технологиями, чтобы открыть новые возможности для малых спутников», — пояснил радиоинженер Томура Такаси, один из руководителей исследования.
Разработку проверили и на предмет надежности — все-таки легкой ткани придется испытать суровые условия космоса, — и по части ее электрических параметров. Антенна с честью выдержала стресс-тесты вибрацией, перепадами температур и вакуумом, измеренный коэффициент усиления составил 18 dBi, что и для обычнх антенн неплохо.
