Nei Paesi Bassi, sono stati completati con successo i test su un modello in scala 1:18 dell’antenna radar dello strumento Rime a bordo di Juice
Se simulare antenne radio e a microonde è diventato relativamente semplice, soprattutto grazie ai numerosi software disponibili in commercio (validati anche nell’ambito di applicazioni astrofisiche, come ad esempio è stato fatto per Grasp della Ticra con la missione Planck), misurare i pattern d’antenna può non essere altrettanto semplice, per problemi legati agli ingombri, a interferenze ambientali, al set-up strumentale e al tempo richiesto per fare misure affidabili.
Qui vedete un modello in scala 1:18 di Juice, la missione spaziale dell’Agenzia spaziale europea (Esa) dedicata allo studio delle tre lune ghiacciate di Giove: Ganimede, Europa e Callisto. Questo modellino della sonda spaziale è stato recentemente impiegato per testare l’antenna radar dello strumento Rime (Radar for Icy Moons Exploration), un dipolo lungo 16 metri, progettata per penetrare la superficie delle lune gioviane fino a una profondità di circa 9 chilometri.
Testare un modello in scala ridotta non solo comporta un minore ingombro (il veicolo spaziale è significativamente più piccolo, come anche l’antenna Rime ridotta a circa 80 centimetri di lunghezza), ma ha anche permesso di aumentare la frequenza di funzionamento da 9 MHz a 162 MHz, molto più adatta per i test in camere anecoiche.
Il test si è svolto nella camera Hertz (Hybrid European RF and Antenna Test Zone) dell’Esa a Estec (European Space Research and Technology Centre), nei Paesi Bassi. Le pareti metalliche di questa camera schermano i segnali radio all’esterno, mentre il rivestimento interno in schiuma appuntita assorbe i segnali radio internamente per creare condizioni che simulano quelle dello spazio. La natura ibrida di questa camera la rende unica nel suo genere: Hertz può misurare i segnali radio dalle antenne sia in campo vicino che in campo lontano, come se il segnale avesse attraversato migliaia di chilometri nello spazio.
Per farvi capire quanto può essere complicato testare e caratterizzare antenne così ingombranti, pensate che nel 2017 è servito un elicottero per misurare le caratteristiche della stessa antenna in scala 1:1 e per verificare le simulazioni al computer. Un modello semplificato del veicolo spaziale è rimasto sospeso a 150 metri sotto l’elicottero, percorrendo traiettorie tra 50 e 320 metri dal suolo. I test sono stati eseguiti con l’antenna e l’array solare in orientamento orizzontale e verticale rispetto al veicolo spaziale, per comprendere l’interazione tra i componenti del veicolo spaziale e l’antenna e per testare le caratteristiche dei segnali restituiti.
Il radar Rime – il cui principal investigator è Lorenzo Bruzzone dell’Università di Trento – è stato commissionato dall’Agenzia spaziale italiana (Asi) a Thales Alenia Space ed è stato consegnato lo scorso anno alla società tedesca AirbusSpace, che si occuperà dell’integrazione sul satellite. Il lancio di Juice è previsto nel 2023.