Kapacita zvýšena o téměř osmdesát procent! Koncem července 2024 prošla komunikační stanice Malargüe pro spojení se vzdálenějším vesmírem důležitou modernizací antény, která dovoluje misím v kosmickém prostoru předávat na Zemi mnohem více dat.
S větším množstvím meziplanetárních sond, rostoucím počtem mezinárodních požadavků, novými a kapacitnějšími datovými toky nebyl nikdy tlak na příjem dat z kosmického prostoru vyšší. Jenže nabídka se blíží svým maximálním možnostem. Aby ji ve svých třech anténách pozemního systému Estrack pro spojení se sondami ve Sluneční soustavě ESA navýšila, zahájila rozsáhlou modernizaci svých stanic. A to včetně využití inovativní kryogenní technologie.
Na konci července loňského roku byly dokončené práce na kryogenní modernizaci v Argentině umístěné anténě Malargüe. To umožňuje stanici přijímat až o 80 procent více vědeckých dat z čím dál komplexnějších vědeckých misí. Pro vzdálenější sondy (například JUICE nebo BepiColombo) jde o nárůst o 60 procent.
Dokončení modernizace zjednoduší požadavky na operační kapacitu budoucích misí ESA v následujících letech, přičemž zároveň nabídne zcela nové možnosti.
Jak to funguje? Při příjmu signálu a jeho dekódování mohou být antény ovlivněné interferencí pozadí – nebo tepelným šumem – což limituje jejich citlivost a přenosovou kapacitu. Jedním způsobem redukce tohoto šumu je kryochlazení spojení fyzické antény s přijímačem a vysílačem elektronického signálu. Tedy přívodu antény.
„Zvýšení poměru signál ku šumu je klíčové při návrhu, modernizaci nebo provozování antén,“ vysvětluje projektový manažer pozemních stanic ESA Stéphane Halté.
„Při teplotě 10 stupňů Kelvina (mínus 263°C) namísto teploty pokojové můžeme snížit úroveň šumu na minimum a zároveň zvýšit kapacitu antény o 60 až 80 procent.“
Nové kryochladiče obsahují moderní generaci ultranízkošumových kryogenních zesilovačů (LNA) vyvinutých s univerzitními partnery, jako jsou ETH Zurich (Švýcarsko) a Chalmers (Švédsko). Tyto LNA jsou nyní využívány komerčně prostřednictvím společností LNF a Diramics.
Stejná technologie je dnes využívána pro vývoj kvantových počítačů. Jde o příklad toho, kde vývoj technologie na půdě ESA může podpořit vědeckou komunitu, stejně jako konkurenceschopnost evropských firem.
Vývoj kryochladiče v pásmu Ka byl financovaný skrze program ESA Technology Development Element, přičemž první prototyp byl vyrobený a otestovaný ve firmě Callisto Space (Francie). Stejná společnost pak dodává operační jednotky, přičemž integrace přímo na radarových stanicích ESA provedla kanadská firma Calian.
Malargüe je druhá anténa, která byla modernizována kryochlazenými zdroji. Jako první byla v roce 2023 stanice Cerebros. Tato kryogenní technologie je přitom novým standardem pro pozemní stanice ESA a nové antény (jako třeba New Norcia 3) už ji využívají automaticky.
Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).
