Aquesta és l’antena que transmetrà les primeres imatges de primer pla del llunyà asteroide Dimorphos ja que la seva òrbita es va desplaçar per una col·lisió amb la nau espacial DART de la NASA.
L’antena d’alt guany d’1,13 m de diàmetre de l’ESA Hera missió va passar per una campanya de proves d’una setmana a la Interval de prova d’antena compactapart de l’Agència ESTEC centre tècnic als Països Baixos.
Les parets metàl·liques del CATR aïllen els senyals de ràdio externs, mentre que el seu interior folrat d’escuma absorbeix els senyals de ràdio per evitar reflexos i reproduir el buit de l’espai. Cada sessió de prova va durar més de 10 hores alhora, amb l’antena girada un grau a la vegada per crear una imatge de 360 graus de la forma detallada del senyal de l’antena.
“L’antena d’alt guany és realment una part crucial de la nostra missió: serà el nostre únic mitjà per rebre dades i enviar ordres amb el volum que necessitem, amb l’antena de baix guany com a còpia de seguretat per a comunicacions d’emergència de baixa velocitat de dades”, explica l’enginyer d’antenes d’Hera. Victòria Iza.
L’enginyer de sistemes d’Hera, Paolo Concari, afegeix: “Junt amb un innovador transponder d’espai profund, aquesta antena també farà ciència per dret propi. El Doppler que canvia els seus senyals a causa de lleugers canvis en la velocitat d’Hera a mesura que la nau espacial orbita Dimorphos s’utilitzarà per derivar la massa i la forma de l’asteroide. Però perquè aquest experiment científic de ràdio funcioni bé, el senyal de l’antena haurà de mantenir-se estable al llarg del temps, la qual cosa significa que l’antena mateixa ha de mantenir la seva forma geomètrica amb molta precisió.
L’antena d’alt guany va ser fabricada per HPS a Alemanya i Romania. L’empresa estava comprovant que el rendiment de la prova CATR de l’antena complia els requisits de la missió, comparant els resultats amb dades de radiofreqüència simulades.
“El reflector de l’antena està fet de fibra de carboni, cosa que el fa molt estable i resistent a temperatures extremes i tensions ambientals generals”, comenta Fulvio Triberti d’HPS. “Amb una massa total de només 7,5 kg, és una versió a gran escala d’un model més petit produït per a l’observatori Euclid de l’ESA, que operarà a 1,5 milions de km de la Terra. Però l’antena d’Hera haurà de funcionar a distàncies molt més grans encara que Euclides, transmetent i rebent fins a més de 400 milions de km.
Situada a l’exterior de la nau espacial, l’antena d’alt guany és especialment susceptible a les acceleracions durant el llançament i a les altes i baixes temperatures experimentades a l’espai; per a una protecció addicional contra aquest últim, l’antena es farà volar. cobert amb un protector solar de Kapton-Germani que proporciona aïllament tèrmic mentre les ones de ràdio encara poden travessar-lo.
Així, com a pas següent, l’antena es sotmetrà a proves de vibració a IABG a Alemanya, per reproduir les tensions de llançament, seguit de proves de “buit tèrmic” a AAC a Àustria, per simular temperatures extremes. Llavors, l’antena tornarà al CATR la primavera vinent, per tal de comprovar que aquesta prova ambiental no va fer res per degradar el seu rendiment de radiofreqüència.
L’enginyera d’antenes Ines Barbary va dirigir la campanya de proves CATR: “El repte per a nosaltres ha estat el guany molt alt de l’antena, i també la seva directivitat molt enfocada: és un feix molt enfocat amb lòbuls laterals baixos. Els nostres senyals de prova creuen menys de 2 m des de la nostra antena fins a l’antena d’alt guany dins de la cambra, però el nostre programari especialitzat pot transformar els senyals com si viatnessin a grans distàncies”.
L’antena d’alt guany augmenta el seu senyal més de 4000 vegades per arribar a la Terra, enfocada fins a només mig grau, de manera que tota la nau espacial es mourà per alinear-se amb el seu món natal.
“És una sensació fantàstica veure que el maquinari de vol pren forma així”, conclou Paolo. “I tots els implicats van fer un gran treball per fer-ho arribar a temps, per complir el nostre calendari de llançament a l’octubre de 2024”.
