В Австралии построена новая антенна Европейского космического агентства для связи с космическими аппаратами

Вчера, 2 октября 2024 года, Европейское космическое агентство (ЕКА) сообщило об окончании строительства новой антенны для связи с космическими аппаратами, находящимися на дальних орбитах, в Нью-Норсиа, Австралия.

19 сентября завершился подъем 122-тонной рефлекторной антенной диаметром 35 метров с помощью крупного крана. Открытие и начало эксплуатации четвертой антенны дальней космической связи, второй в Австралии, намечены на конец 2025 года.

Антенна NNO3 (New Norcia 3) обеспечит связь между зондами и Землей, позволяя передавать данные, полученные научным оборудованием на борту, а также получать инструкции, необходимые для реализации миссии. Thales Alenia Space (Франция) и Schwartz Hautmont Construcciones Metálicas (Испания) выступили основными подрядчиками, отвечающими за ее создание).

Характеристики антенны

Антенна New Norcia 3 была возведена для удовлетворения возрастающих потребностей в пропускной способности программ ЕКА. В последние годы наблюдается значительное увеличение потребности в наземных станциях глубокого космоса, что связано с запуском миссий, передающих и принимающих большие объемы информации. Существующие три антенны глобальной сети наземных станций ЕКА ESTRACK уже работают на пределе своих возможностей.

Использование NNO3 в сети позволит уменьшить необходимые ресурсы для выполнения миссий ЕКА в ближайшие годы. Кроме того, это откроет новые перспективы для научных миссий, благодаря:

  • Благодаря расширению диапазона нисходящей связи до K и Ka, лунные, астрономические и космические миссии смогут использовать более высокую скорость передачи данных.
  • Для повышения качества нисходящей линии связи используется массив, объединяющий сигналы, принимаемые существующей антенной NNO1, разработанной для работы в условиях открытого космоса, и новой антенной NNO3.
  • Благодаря расширению функционала, включающему прием сигнала в Ка-диапазоне, и установке специализированного оборудования, появились новые перспективы для научных радиоисследований. Это стало необходимым для проведения эксперимента MORE в рамках миссии ЕКА/JAXA BepiColombo, направленной к Меркурию, и эксперимента 3GM в программе ЕКА Jupiter Icy Moons Explorer.

На каком этапе находятся работы?

Строительство антенной башни началось в июне 2022 года с закладки первого камня, после чего были установлены азимутальный корпус и противовесы. Кроме того, завершены работы над рядом базовых инфраструктурных проектов.

19 сентября антенная тарелка была поднята и закреплена на башне, что потребовало соблюдения миллиметровой точности. Установка 122-тонного груза с радиусом поворота около 20 м, обусловленного диаметром главного рефлектора, потребовала применения уникального 750-тонного мобильного крана, который был доставлен специально из Перта, находящегося в 140 км к юго-западу от Нью-Норсии.

В рамках целей устойчивого развития ЕКА, в 2025 году на территории Нью-Норчии планируется запуск второй фотоэлектрической системы мощностью до 100 кВт. Этот проект увеличит мощность существующей фотоэлектрической установки, введенной в эксплуатацию в 2017 году и имеющей мощность 250 кВт.

Завершенная в 2017 году фотоэлектрическая система в New Norcia включает 840 фотоэлектрических панелей, организованных в пять двойных рядов, и обладает номинальной мощностью 250 кВт.

В рамках проекта NNO3 был возведен новый главный пункт управления тремя австралийскими антеннами, принадлежащими ЕКА. Этот объект функционирует: из него в июле 2024 года команда осуществляла мониторинг первого полета европейской ракеты-носителя Ariane 6, используя антенну слежения за ракетой-носителем New Norcia 2.

Будущее с NNO3

NNO3 станет самой передовой антенной Европейского космического агентства для работы в космосе. Она будет оборудована антенными фидерами X- и Ka-диапазонов с криоохлаждением – инновационной технологией, ранее использованной в антеннах ЕКА Cebreros и Malargüe. Криоохлаждение позволяет существенно повысить пропускную способность (на 40-80% в зависимости от используемого частотного диапазона).

NNO3 спроектирована с возможностью последующей модернизации. Предусмотрен выделенный диапазон X (80 кВт) для использования в экстренных ситуациях, а также высокоскоростные каналы передачи данных для лунных миссий (22,55-23,15 ГГц). Кроме того, станция будет оснащена системой мониторинга и управления новейшего поколения наземными станциями – Common Core (GSMC-CC).

NNO3 предоставит программам ЕКА уникальные возможности для создания миссий, предъявляющих к техническим решениям новые, беспрецедентные требования. Так, для миссии ЕКА Vigil, старт которой намечен на 2031 год и подразумевает прогнозирование космической погоды с позиции L5 – пятой точки Лагранжа между Землей и Солнцем, потребуется постоянная связь с Землей, обеспечиваемая NNO3.

NNO3, прежде всего, будет поддерживать миссии ЕКА, но также станет важной частью международной сети антенн для обеспечения связи с удаленными космическими аппаратами. В этой связи ЕКА заключило ряд соглашений о сотрудничестве с космическими агентствами-партнерами. В частности, благодаря поддержке K-диапазона, NNO3 сыграет важную роль в передаче научных данных с космического телескопа НАСА имени Нэнси Грейс Роман.