czwartek, 28 wrzesień 2017 09:35

Antena radaru JUICE testowana na śmigłowcu. W przyszłości poleci w okolice Jowisza.

Napisane przez Airbus Defence&Space
Oceń ten artykuł
(0 głosów)

JUICE, realizowana pod kierunkiem firmy Airbus misja Europejskiej Agencji Kosmicznej, której celem jest zbadanie lodowych księżyców Jowisza, rozpoczęła się od testów instrumentu RIME (Radar for Icy Moon Exploration) podwieszonego pod śmigłowcem.

Antenę RIME o rozpiętości 16,6 metra przetestowano w różnych konfiguracjach podczas dwudniowej kampanii na lotnisku położonym 30 kilometrów na północny zachód od zakładów firmy Airbus we Friedrichshafen w Niemczech. W czerwcu 2022 r. sonda JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) o masie 5,5 tony wyruszy w podróż do Jowisza, gdzie dotrze pod koniec 2029 r. po przebyciu niemal 600 milionów kilometrów.

Przez trzy i pół roku JUICE będzie krążyć wokół gazowego giganta, badając jego turbulentną atmosferę, kolosalną magnetosferę oraz wątłe ciemne pierścienie, a także trzy największe lodowe księżyce – Europę, Ganimedesa i Kallisto. Celem jest ustalenie, czy pod lodowymi skorupami znajdują się płynne oceany, które mogą nadawać się do zamieszkania.

Kiedy statek kosmiczny wejdzie w pole grawitacyjne Jowisza, przez pierwsze dwa i pół roku wykona około 30 obserwacyjnych przelotów nad trzema księżycami, badając ich wnętrze, powierzchnię, rozrzedzoną atmosferę i interakcje magnetyczne. Ostatni rok spędzi na orbicie Ganimedesa, dokonując znacznie dokładniejszych obserwacji tego księżyca.

Na pokładzie sondy będzie znajdować się 10 najnowocześniejszych instrumentów, w tym kamery, spektrometry, radar przenikający lód, wysokościomierz, przyrządy do eksperymentów radiowych oraz czujniki do monitorowania pól magnetycznych i naładowanych cząstek w układzie Jowisza.

RIME, instrument radarowy, zoptymalizowano pod kątem penetracji powierzchni lodowych księżyców galileuszowych na głębokość nawet 9 km. Będzie dostarczał obrazy o rozdzielczości 1 x 10 km i głębokości 50 m. RIME będzie pracował z centralną częstotliwością około 9 MHz i używał anteny dipolowej o rozpiętości 16,6 m. Dwa wysięgniki anteny o średnicy 4 cm są wykonane z materiału CFRP (polimeru wzmocnionego włóknem węglowym), a ich masa to około 1300 g.

Radar nadirowy, czyli „patrzący” prostopadle w dół, emituje fale radiowe, które przenikają pod powierzchnię, gdzie wchodzą w interakcje z warstwami i strukturami o różnych stałych dielektrycznych. Zmieniające się odbicia są wykrywane na pokładzie sondy za pomocą tej samej anteny i używane do stworzenia przestrzennego obrazu (radarogramu) warstwy podpowierzchniowej. RIME będzie pierwszym instrumentem wysłanym do Jowisza i zewnętrznego układu słonecznego, który będzie mógł wykonywać bezpośrednie pomiary podpowierzchniowe.

juice sonda jowisz

juice sonda jowisz

Testy RIME pozwoliły inżynierom firmy Airbus zweryfikować wyniki symulacji komputerowych i zmierzyć charakterystykę radiową anteny RIME tak, jakby była zainstalowana na statku kosmicznym. Duży wpływ na tę charakterystykę ma sprzężenie elektromagnetyczne z powierzchniami statku kosmicznego, które trzeba zmierzyć w celu skalibrowania anteny.

Ze względu na wymagany zakres częstotliwości, takie testy muszą być wykonywane pod otwartym niebem i są ograniczone przez zewnętrzne zakłócenia, odbicia elektromagnetyczne oraz ogólne warunki pogodowe. Ponieważ prawdziwy statek kosmiczny nie może opuścić wnętrza budynku, skonstruowano specjalną makietę o wymiarach 3 x 2 x 2 m, na której zamontowana jest antena. Aby zminimalizować ewentualne zewnętrzne sprzężenia, antenę można obracać w pionie. Makieta leciała na polietylenowej linie około 120 m pod helikopterem i 320 m nad ziemią.

Cały sprzęt testowy znajdował się w makiecie i był obsługiwany zdalnie z ziemi. Aby delikatna, zaprojektowana z myślą o przestrzeni kosmicznej antena wytrzymała próby pod śmigłowcem i napór wiatru, wysięgniki usztywniono rurami z włókna szklanego (GFRP).

Airbus jest głównym wykonawcą sondy JUICE, która powstaje w zakładach firmy w Tuluzie (Francja), Friedrichshafen (Niemcy), Stevenage (Wielka Brytania) i Madrycie (Hiszpania). Airbus skierował około 150 inżynierów do pracy nad projektem JUICE i koordynuje prace branżowego konsorcjum złożonego z ponad 60 firm.

Źródło informacji i zdjęć: Airbus Defence&Space

Czytany 472 razy Ostatnio zmieniany czwartek, 28 wrzesień 2017 09:42

Artykuły powiązane

Skomentuj

Twój komentarz zostanie opublikowany po akceptacji administratora.

Top