Российские учёные создают «зонтик» для связи с космосом
Специальная антенна обеспечит устойчивость спутниковой связи
Гигантский вольфрамовый зонт на углеродных спицах, который в научной терминологии именуют трансформируемой антенной-рефлектором, призван покрывать огромные площади, с которых снимается спутниковый сигнал. Он должен обеспечить гораздо большую чувствительность и устойчивость спутниковой связи по сравнению с той, что мы имеем сегодня. Разрабатывают это устройство при поддержке ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014-2020 годы» учёные Национального исследовательского Томского государственного университета. О математике и физике «космического зонтика», а также о его земной пользе рассказывает руководитель проекта, заведующий кафедрой механики деформируемого твёрдого тела ТГУ Владимир Скрипняк.
Владимир Альбертович, вы проектируете космические аппараты с трансформируемыми антеннами-рефлекторами. Расскажите, какие задачи решаете по ходу этого проекта?
- В целом от размеров трансформируемых рефлекторов зависят площади территорий, с которых снимается сигнал. Фактически эти рефлекторы представляют собой систему, обеспечивающую чувствительность спутниковых систем связи, и соответственно отвечающую за устойчивую связь. К сожалению, технически воплотить эти закономерности очень сложно, поскольку с увеличением размеров рефлекторов - антенн у нас возникает целый комплекс новых научных проблем. На сегодняшний день буквально несколько стран в мире подошли к их решению. В их числе и Россия в лице нашей группы, объединяющей учёных из нашего института и специалистов партнерской организации - АО «Информационные спутниковые системы им. академика М.Ф. Решетнева». Мы как раз решаем вопрос повышения чувствительности таких антенных устройств за счёт увеличения размера самого рефлектора.
В идеале должно быть так: при запуске рефлектор находится в сложенном состоянии, а на орбите раскрывается, приобретая соответствующую форму и многократно увеличиваясь в размерах.
Но чтобы обеспечить требуемые параметры в снятии сигнала, необходима очень высокая точность геометрии для параболической части антенны. Это уже проблемы из области механики деформируемого твёрдого тела. Нужно подбирать специальные материалы для каркасов и для вантовой системы развёртывания всей этой конструкции, плюс разрабатывать электронную начинку для обеспечения детекции принимаемых сигналов. Здесь целый комплекс сложных задач.
Далее о «зонтике» для связи с космосом читайте здесь