Оригамі-антена допоможе кубсатам передавати більше даних

Японські інженери запропонували несподіване рішення для однієї з головних проблем малих супутників — передачі великих обсягів даних. Вони створили антену, яка складається як оригамі та займає мінімум місця під час запуску, але розгортається вже в космосі.

Про розробку повідомляє NNews із посиланням на дослідження, опубліковане в журналі IEEE Transactions on Antennas and Propagation.

Проблема: маленький супутник — велике обмеження

Кубсати давно стали стандартом для дешевих і швидких космічних місій. Один модуль має розмір лише 10×10×10 см, але навіть об’єднання кількох блоків не вирішує ключову проблему — передачу даних.

Щоб передавати великі обсяги інформації, потрібна потужна антена. А вона фізично не поміщається в компактний корпус. У результаті супутники здатні збирати більше даних, ніж можуть передати.

Читайте також: Таємниця Вифлеємської зорі розкрита: астрономи назвали можливе пояснення

Супутник OrigamiSat 2 з експериментальною антеною. Джерело: phys.org

Рішення: антена, що складається як папір

Інженери з Tokyo Institute of Science створили антену на основі принципів оригамі.

Конструкція виглядає як тонка прозора мембрана з провідними та ізоляційними шарами. Усередині — гнучкі електронні елементи у формі U-подібних структур, які взаємодіють із відбивними компонентами для роботи з радіохвилями.

У складеному вигляді антена важить лише 65 грамів і займає простір 10×10×6 см — фактично поміщається у трьохблочний кубсат.

Як вона працює в космосі

Після запуску антена автоматично розгортається. Для цього не потрібні двигуни чи складні механізми — використовується матеріал із “пам’яттю форми”.

У розкладеному стані її площа збільшується у 2,6 раза, що дозволяє ефективніше передавати сигнал на частоті 5,8 ГГц.

Технологію вже протестували у вакуумній камері, яка імітує умови космосу. Наступний етап — випробування на орбіті в межах місії OrigamiSat-2.

Читайте також: Марсіанська «піраміда» і секрети ЦРУ: де наука, а де фантазія

Чому це важливо

Малі супутники дедалі частіше використовують для спостереження Землі, наукових досліджень і навіть військових задач. Але їхній потенціал обмежувався каналами зв’язку.

Нова антена фактично знімає це обмеження без збільшення розміру супутника. Це означає більше даних, швидшу передачу і дешевші місії.

Що це змінює

Технологія може вплинути на весь ринок космічних апаратів:

здешевлення місій за рахунок малих супутників
зростання обсягів наукових даних
ефективніша робота супутникових мереж
нові можливості для приватних компаній

Простий принцип складання, як у паперових фігурках, фактично вирішує проблему, яку роками не могли обійти складною інженерією.

Цікавий факт

Ідея використання оригамі в інженерії вже застосовується не лише в космосі — подібні механізми тестують у медицині (наприклад, для імплантів) та робототехніці. Але саме в космосі вона дає максимальний ефект: кожен сантиметр і грам тут критично важливі.

Читайте також: Галактичний пошук молодих зірок відкрив нову категорію під назвою "Старі курці"

Кубсати стають основою нової космічної індустрії. Якщо вони отримають повноцінний канал передачі даних, це прискорить розвиток супутникового інтернету, кліматичних досліджень і глобального моніторингу Землі.