Yaklaşık 30 yıl önce, genç mühendis Christopher Walker bir telefon aldığında evinde çikolatalı puding yapıyordu. Konuşmanın ortasında ocağı kapattı ve muhallebinin taze kalması için tavanın üzerini streç filmle kapattı. Geri döndüğünde, filmin havaya maruz kaldığında bir ampulün yansımasını gördüğü dışbükey bir şekil oluşturduğunu fark etti; uzay iletişiminde bir çığır açabilecek bir fikre ilham veren de bu gözlemdi.
Böylece, modern konuşlandırılabilir antenlerden çok daha hafif olan ve sinyalleri toplamak için geniş açıklıklar oluşturabilen şişirilebilir bir cihaz olan Büyük Balon Reflektörü (LBR) projesi doğdu. NASA’nın potansiyel olarak devrim niteliğindeki projeleri finanse eden Yenilikçi Gelişmiş Konseptler (NIAC) programı sayesinde Walker’ın fikirleri gerçeğe dönüşmeye başlıyor.
Konseptin özü, şişirilmiş küresel bir yapının yüzeyini parabolik anten olarak kullanmaktır. Topun yaklaşık üçte biri, ona yansıtıcı özellikler kazandıran hafif alüminyumla kaplanmıştır.
NIAC’ın finansmanı ve ABD Deniz Bilimleri Laboratuvarı’nın bağışı sayesinde Walker, bir balonla stratosfere fırlatılan yaklaşık 10 metre çapında şişirilebilir bir LBR anteni geliştirmeyi ve çalışmasını göstermeyi başardı. Karşılaştırma yapmak gerekirse, James Webb Uzay Teleskobu’nun açıklığının çapı yaklaşık 6,5 metredir.
Walker’ın belirttiği gibi, NIAC dışında bu projenin uygulanabileceği çok az program vardı ve oldukça cesur göründüğü için ilk başta fikrini meslektaşlarıyla paylaşmaktan korkuyordu.
Çanak antenler, elektromanyetik radyasyonu toplamak ve yoğunlaştırmak için içbükey şeklini kullanır. Bir antenin çapı veya açıklığı ne kadar büyük olursa, uzun mesafelerdeki sinyalleri o kadar verimli bir şekilde toplayabilir ve iletebilir.
Astronomide büyük bir avantaj, teleskopları Dünya atmosferi dışındaki uzaya yerleştirme yeteneğidir; bu, genellikle uzaydan gelen sinyalleri bozar veya bozar. Bununla birlikte, geleneksel büyük reflektör antenlerin ağır olduğu ve taşınmasının elverişsiz olduğu ortaya çıkıyor, bu da fırlatma sorunlarına ve devasa geniş açıklıklı teleskop tasarımlarının uygulanamaz olmasına neden oluyor.
LBR şişirilebilir cihaz her iki sorunu da etkili bir şekilde çözer. İnce bir filmden yapılmıştır, sabit bir parabolik şekil halinde şişer ve çok büyük veya karmaşık yerleştirme ekipmanı gerektirmez. Ek olarak LBR, kolay saklama ve taşıma için katlanabilir.
2018 yılında Walker’ın kurduğu Freefall Aerospace, LBR’nin potansiyelini NASA stratosferik balonunda gösterdi ve burada 1 metre çapında bir anten modelini yaklaşık 50 kilometre yüksekliğe fırlattı.
Bir sonraki adım, NASA’nın CubeSat Fırlatma Girişiminin bir parçası olarak alçak Dünya yörüngesinde yüksek hızlı iletişimi göstermektir. Alçak Dünya yörüngesine fırlatıldığında, şişirilebilir anten yerleştirme sistemi onu küp uydudan serbest bırakacak ve yaklaşık yarım santimetre çapa kadar şişirecek. Dünyanın yüksek çözünürlüklü fotoğraflarını ölçer ve iletir. Bu görevin, Nanosatellitlerin Eğitimsel Fırlatma (ELaNa) 43 misyonunun bir parçası olarak Firefly Aerospace’in Alpha roketiyle fırlatılması planlanıyor, ancak kesin fırlatma tarihi henüz bilinmiyor.
Şişirilebilir anten teknolojisi, uzay ve ay görevleri için yeni umutlar açıyor: NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Ay’da su aramak için tasarlanmış bir tetrahertz spektrometresinden veri iletmek için şişirilebilir bir anten kullanacak.
