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Una cámara de radiofrecuencia especialmente mejorada en el corazón técnico de la ESA está probando lo que se convertirá en el sistema de radar más pequeño que se volará en el espacio, alojado a bordo de una nave espacial del tamaño de una caja de pan.
Programado para volar al sistema de asteroides binarios Didymos con la ESA Misión hera para la defensa planetaria en 2024, el radar compacto a bordo del Juventas CubeSat realizará el primer sondeo de radar dentro de un asteroide. Juventas Mirará hasta 100 m de profundidad dentro de la luna Dimorphos de 160 m de diámetro del asteroide Didymos de 780 m de diámetro.
Los CubeSats son minisatélites construidos a partir de cajas estandarizadas de 10 cm. Juventas es un CubeSat de ‘6 unidades’, que mide 10x20x30 cm, mientras que su cuarteto de antenas de radar miden 1,5 m de largo cada una. Entonces la campaña de prueba incluye un modelo estructural del Juventas CubeSat, para evaluar cómo el cuerpo de la nave espacial en miniatura podría afectar las señales de radar.
La campaña de prueba se lleva a cabo dentro de la ‘Zona de prueba de antena y radiofrecuencia europea híbrida’ o Cámara de hercios en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial de la ESA (ESTEC) en los Paises Bajos. Sin embargo, las pruebas aquí solo se volvieron factibles después de una hábil actualización.
“Un elemento esencial de las cámaras de prueba anecoicas como Hertz son los picos de espuma absorbente de radio que recubren las paredes interiores, lo que permite que las pruebas imiten el vacío infinito del espacio”, explica el ingeniero de antenas de la ESA Paul Moseley.
“Pero, por lo general, Hertz solo puede probar hasta 400 MHz, mientras que las antenas principales de Hertz irradiarán a 60 MHz. A esta frecuencia, los picos ya no absorben señales, por lo que en lugar de una habitación oscura, la cámara se convertiría en una sala de espejos, arrojando múltiples reflejos de radio que interfieren con la precisión de nuestras mediciones «.
El equipo de Hertz de la ESA trabajó con MVG en Italia para diseñar una nueva configuración que hiciera posibles las pruebas de frecuencia más baja, inicialmente como parte de una actualización general, pero luego especialmente para permitir las pruebas de la Juventas.
Paul agrega: “Es una combinación de hardware y software que nos permite medir en este entorno pero aún así reconstruir los resultados correctos, incluidas las torres de soporte de fibra de vidrio que son transparentes para las antenas y el software que combina las mediciones realizadas en muchos puntos diferentes de la habitación, en para cancelar los efectos de reflexión «.
Franco Perez Lissi de la ESA Unidad de sistemas CubeSats supervisa las pruebas de Juventas: “Estamos midiendo el patrón de radiación en una esfera completa que rodea las antenas, cuyos resultados también deberían ser muy útiles para la revisión crítica del diseño de Juventas, que tendrá lugar el próximo mes, así como la potencia radiada total. Toda esta campaña sirve además como una especie de ensayo general para el modelo de vuelo de la Juventas, que está programado para ser probado aquí a principios de 2023 «.
El radar a bordo de la Juventas se desarrolla a partir del Rosetta el sistema de radar CONSERT de la nave espacial, que miró hacia el interior del cometa 67P / Churyumov – Gerasimenko. Es un diseño de radar de apertura sintética, lo que significa que aprovechará la órbita de Juventas a 3 km sobre la superficie de Dimorphos para integrar múltiples reflejos de señal y resolverlos en imágenes.
“Estamos orgullosos de ver el legado de Rosetta vivo en la próxima generación de misiones en el espacio profundo”, agrega Alain Herique de la Universidad de Grenoble, investigador principal del radar de baja frecuencia JuRa de Juventa.
La Juventas está dirigida por la ESA por GomSpace empresa en Luxemburgo con GMV en Rumanía, con su radar desarrollado por el Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble grupo en la Universidad de Grenoble y Universidad Técnica de Dresde, con Astronika en Polonia construyendo las antenas y EmTroniX en Luxemburgo contribuyendo el sistema de generación de señales.
Hera también se embarcará en un segundo CubeSat espacial profundo, el líder italiano Milani, que empleará un generador de imágenes multiespectral para prospectar la composición de la superficie del asteroide. Hera será precedida por los asteroides Didymos por la NASA. Nave espacial DART que realizará una deflexión de prueba del cuerpo más pequeño. DART se lanzará el próximo miércoles 24 de noviembre.
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