Kriyojenik yükseltme, kapasiteyi neredeyse %80 artırır

Temmuz 2024’ün sonlarında, Malargüe derin uzay iletişim istasyonu, misyonların Dünya’ya çok daha fazla veri göndermesine olanak tanıyacak anten beslemesinde önemli bir yükseltmeyi tamamladı; bu, neredeyse %80’lik bir kapasite artışı anlamına geliyor.

Daha fazla derin uzay görevi, daha fazla uluslararası talep, yeni ve daha yoğun veri akışları ile derin uzay yer istasyonlarına olan talep hiç bu kadar yüksek olmamıştı. Ancak teklif neredeyse tam kapasiteye ulaşıyor. Avrupa Uzay Ajansı, küresel yer istasyonu ağındaki (Estrack) üç derin uzay antenine biraz hava katmak için, yeni kriyojenik teknolojinin kullanımı da dahil olmak üzere istasyonlarında büyük bir iyileştirme başlattı.

Temmuz ayı sonlarında program, Arjantin merkezli Malargüe antenindeki kriyojenik çalışmaları tamamladı ve böylece istasyonun, derin uzay için %60’a varan bir artışla giderek karmaşıklaşan bilim görevlerinden %80’e kadar daha fazla bilim verisi indirmesine olanak tanıdı. Juice ve BepiColombo gibi görevler.

Yükseltmenin tamamlanması, önümüzdeki yıllarda ESA misyonları için operasyonel kapasite taleplerini hafifletecek ve aynı zamanda gelecekteki görevler için yeni yetenekler sağlayacak.

Nasıl çalışır? Bir sinyal alırken ve kodunu çözerken antenler, hassasiyetlerini ve veri aktarım hızlarını sınırlayan arka plan parazitinden veya termal gürültüden etkilenebilir. Bu gürültüyü azaltmanın bir yolu, fiziksel anteni istasyonun elektronik sinyal vericisine ve alıcısına bağlayan bağlantıyı (aynı zamanda “anten beslemesi” olarak da adlandırılır) kriyo-soğutmaktır.

ESA yer istasyonu proje yöneticisi Stéphane Halté, “Antenleri tasarlarken, yükseltirken ve çalıştırırken sinyal-gürültü oranının arttırılması çok önemlidir” diye açıklıyor.

“Oda sıcaklığı yerine 10 Kelvin (-263°C) sıcaklıkta gürültüyü minimuma indirebiliyoruz ve antenin kapasitesini %60 ile %80 arasında artırabiliyoruz.”

Yeni kriyo-soğutmalı beslemeler, ETH Zürih (İsviçre) ve Chalmers (İsveç) gibi üniversite ortaklarıyla geliştirilen yeni nesil ultra düşük gürültülü kriyojenik amplifikatörleri (LNA) içeriyor. Bu LNA’lar artık yan şirketler (LNF ve Diramics) aracılığıyla ticarileştiriliyor.

Aynı teknoloji günümüzde kuantum bilgisayarların geliştirilmesinde de kullanılmaktadır. Bu, ESA teknoloji gelişiminin genel bilimsel topluluğu destekleyebileceği ve Avrupalı ​​şirketlerin rekabet gücünü destekleyebileceği bir örnektir.

Ka bandı kriyo-soğutmalı yem geliştirme, ESA Teknoloji Geliştirme Elemanı programı aracılığıyla finanse edildi ve ilk prototip, Callisto Space (Fransa) tarafından üretilip test edildi. Operasyonel birimler Callisto tarafından üretildi ve entegrasyon ESA’nın Deep Space istasyonlarında Kanadalı Calian şirketi tarafından gerçekleştirildi.

Malargüe, kriyo-soğutmalı beslemelerle yükseltilen ikinci antendir. 2023 yılında Cerebros’un yolunu takip ediyor. Bu kriyojenik teknoloji artık ESA yer istasyonları için bir standarttır ve New Norcia 3 gibi yeni antenlerde bu teknoloji kullanılacaktır.