AEROSPAZIO

La nuova antenna per i satelliti? Un origami…

Siete pronti? Parliamo di un’arte inconfondibile, gli origami, a cui certi prototipi di satellite inizieranno ad ispirarsi.

Scrivo in postazione, guarda caso con al fianco un draghetto di carta, ma per forme così complesse non vi è spazio…forme molto più basilari sono state adocchiate per la loro praticità.

I satelliti per comunicazioni utilizzano onde radio ad alta frequenza per trasmettere dati, con le antenne che svolgono un ruolo cruciale, fungono da interfaccia a due vie, convertendo la corrente elettrica fornita dal trasmettitore in onde radio e viceversa se accoppiate a un ricevitore e senza di esse satelliti e ricevitori di terra sarebbero praticamente inutili.

Per andare di pari passo con le innovazioni, si avverte la necessità di miniaturizzarle per i nanosatelliti, poiché la tecnologia attuale delle antenne sarebbe un fattore limitante per le telecomunicazioni a venire di next generation, come il 6G.

Per rendere l’idea, un satellite miniaturizzato CubeSat è un cubo dalle dimensioni contenute di 10 cm³, quindi la sfida ingegneristica dietro l’ideazione di antenne sufficientemente piccole da essere immagazzinate al suo interno durante il lancio e il volo può risultare estremamente ostica.

Una soluzione pratica è il suo essere dispiegabile: “Molte antenne ad alte prestazioni adottate per i sistemi CubeSat sono dispiegabili, pieghevoli o gonfiabili”, spiega il dottor Sangkil Kim della Pusan ​​National University in Corea del Sud che, in collaborazione coi suoi colleghi della Pusan ​​National University e dell’Università dell’Alabama, ha sviluppato una nuova antenna dispiegabile per CubeSat utilizzata nell’orbita terrestre bassa (LEO, low Earth orbit).

Il design si è ispirato all’arte dell’origami, l’arte giapponese di piegare la carta, che ha permesso loro di decidere la migliore geometria per un’antenna pieghevole e dispiegabile. Studiato il disegno su carta, hanno deciso di fabbricare l’antenna e testarla.

Grazie alle sue dimensioni irrisorie di 32,5 mm3 da piegata e al suo peso piuma di soli 5 grammi, l’antenna prototipo si adatta perfettamente a un CubeSat. I ricercatori hanno utilizzato un materiale poco costoso per realizzare la maggior parte dell’antenna, utilizzando giunti speciali per piegare le facce quadrate in un cubo, che può essere facilmente riposto durante il lancio e il volo. Una volta in orbita, l’antenna può essere posizionata all’esterno del CubeSat, pronta a ricevere e trasmettere dati.

Con risultati così promettenti, gli scienziati sperano che il loro design ispirerà i futuri progetti per la tecnologia delle antenne per nanosatelliti e spianerà la strada a sistemi di comunicazione di prossima generazione, come il 6G; quanto al loro prototipo invece, non solo ridurrà il costo dei futuri nanosatelliti e migliorerà le loro prestazioni complessive, ma potrà anche essere implementato a satelliti più grandi in orbita geostazionaria e ad altre piattaforme di comunicazione sulla Terra.

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