В НАСА испытывают надувную антенну, которая позволит использовать дешевые и простые наноспутники далеко за пределами околоземной орбиты.
Ученые и инженеры из Массачусетского технологического института работают над созданием прочной и долговечной надувной антенны для наноспутников (кубсатов или CubeSats). В настоящее время разработчики совместно со специалистами НАСА испытывают прототип надувной антенны. В будущем подобное устройство радикально повысит возможности небольших дешевых спутников, с которыми сегодня связывают новый бум в освоении космоса.
Небольшие и относительно дешевые наноспутники весом в несколько килограмм с каждым годом набирают популярность и находят все больше применений. Военных наноспутники привлекают дешевизной запуска и скрытностью применения. С помощью наноспутников ученые могут проверить самые смелые теории и провести рискованные эксперименты, под которые невозможно «выбить» крупные финансовые средства. Кроме того, благодаря невысокой стоимости запуска наноспутника, его могут приобрести учреждения и даже физические лица, которым ранее вывод оборудования в космос был не по карману.
Однако миниатюризация имеет и свои ограничения: на кубсате невозможно установить крупную радиоантенну, потому до сих пор наноспутники используются лишь на околоземной орбите.
Группа ученых из Массачусетского технологического института нашла способ решить эту проблему. Для этого они разработали надувную радиоантенну, которая при запуске занимает очень мало места. На орбите антенна раздувается и обеспечивает дальнюю связь – в 7 раз дальше, чем антенны современных наноспутников.
Надувная антенна позволит наноспутникам связываться с наземными станциями управления, находясь на орбите Луны или даже дальше.
Решение использовать надувную антенну кажется простым только на первый взгляд. Прежде всего, на наноспутник не вместить традиционные громоздкие баллоны высокого давления и запорную арматуру с клапанами – нужны миниатюрные решения. Кроме того, наноспутники чаще всего запускаются в космос в качестве вторичной нагрузки, поэтому «сомнительные» в плане надежности баллоны и клапаны не должны ставить под угрозу основную миссию.
Специалистам MIT удалось найти безопасное и эффективное решение: для надувания антенны используется специальный порошок, который превращается в газ при низком давлении. Таким образом исключено преждевременное срабатывание механизма развертывания антенны. Избыточное количество порошка при этом обеспечивает подкачку антенны в случае утечки газа в космосе.
В надутом виде антенна имеет форму конуса, а в сложенном занимает объем всего 10 кубических сантиметров. К настоящему моменту уже проведены испытания новой антенны в вакуумной камере. Антенна без проблем разворачивается и обеспечивает в 10 раз более быструю и в 7 раз более дальнюю передачу данных, чем современные антенны для наноспутников.