At lave den dybe tallerken

ESA's 35 meter radioantenne i Malargüe, Argentina, har fået en større renovering. Omfattende ændringer vil nu gøre det muligt for ESTRACK-netværket at understøtte fremtidige missioner som Euclid, lanceres i 2022, og at overføre data med meget højere hastigheder.

Opgraderinger til ESA Malargüe-stationen, og lignende opgraderinger udført i Cebreros-stationen i Spanien i 2017, gøre en stor forskel for dybe rummissioner.

I øjeblikket er missioner som Gaia i stand til at sende data tilbage med en kanalhastighed på 10 Mb/s. Euclid vil sende data tilbage med en hastighed på 149 Mb/s – en tilsvarende stigning i hastigheden, som vi har oplevet i vores internetbrowsing i de sidste 10 år.

Euklid, som vil kredse ved Lagrange-punktet L2, vil blive udstyret med 26 GHz-båndsradioen, hvilket giver den en højere båndbredde til overførsel af data til og fra Jorden, markant forøgelse af den videnskabelige information, der returneres over tid.

Renovering af Cebreros og Malargue stationer, vil gøre det muligt for ESAs dybrumsantenner at modtage bredbåndssignaler ved 26GHz samt den konventionelle X-båndsfrekvens.

Opgraderingens højdepunkter

Kernen i Malargüe Ground Station-antenneoptiske system er beamwaveguiden. Dette er et sæt spejle, der omdirigerer signalet fra rumfartøjet til antennefødesystemet.

Det centrale spejl i sættet spiller en nøglerolle i opgraderingen. Ved at dreje spejlet i midten, du kan omdirigere signalet til forskellige modtagere med forskellige frekvenser.

Når det centrale spejl drejes til den dybe rumstilling, Operatører vil være i stand til samtidigt at bruge X-bånd og Ka-bånd bølger - den slags signaler, der sendes af dybe rummissioner som BepiColombo.

Når det centrale spejl drejes til positionen nær jorden, et nyudviklet multiband feed system vil muliggøre samtidig X-bånd og K-bånd kommunikation.

Der er en pladsholderposition for eksklusiv kommunikation på X-band ved hjælp af den nye 80 kW højeffektforstærker. 80kW forstærkeren er i øjeblikket under udvikling og forventes at blive implementeret til ESTRACK i 2024.

Ud over, en ny generation af kryogene forstærkere med lav vedligeholdelse til forbedret ydeevne er blevet installeret, ligesom den seneste bærbare satellitsimulator – som vil være kompatibel med Euclids høje datahastigheder.

Udfordringer at opgradere

Denne opgradering har givet unikke udfordringer for de hold, der har til opgave at se den igennem. Spejlene skal være meget præcist justeret, med en maksimal vinkeltolerance på 3,5 milligrader. For at opnå denne præcision, fotogrammetri blev brugt.

ESTRACK-antenner understøtter også en meget bred vifte af flyvende missioner, med høj driftsbelastning. For at minimere indvirkningen på driften, den fuldstændige renovering skulle være færdig på kun fem uger.

Teamwork er nøglen

Succesen med opgraderingen var afhængig af hver enkelts dedikation og ekspertise og deres evne til at arbejde effektivt sammen som et team.

Koordinering mellem mere end tyve personer, der har udført opgraderingerne, har været altafgørende – og det er opnået ved at holde teamets motivation høj og sikre, at kommunikation og information strømmede mellem de fem industrielle partnervirksomheder, der arbejdede sammen om renoveringen.