La actualización criogénica aumenta la capacidad en casi un 80%

A finales de julio de 2024, la estación de comunicaciones en el espacio profundo de Malargüe completó una importante mejora de la alimentación de su antena que permitirá a las misiones enviar muchos más datos a la Tierra, un aumento de capacidad de casi el 80%.

Con más misiones en el espacio profundo, más solicitudes internacionales y flujos de datos nuevos y más intensos, la demanda de estaciones terrestres en el espacio profundo nunca ha sido tan alta. Sin embargo, la oferta está alcanzando casi su capacidad máxima. Para dar un soplo de aire a las tres antenas de espacio profundo de su red mundial de estaciones terrestres (Estrack), la Agencia Espacial Europea inició una importante mejora de sus estaciones, incluido el uso de una novedosa tecnología criogénica.

A fines de julio, el programa completó los trabajos criogénicos en su planta Malargüe, con sede en Argentina. antenapermitiendo así a la estación descargar hasta un 80% más de datos científicos de sus cada vez más complejas misiones científicas, con un aumento de hasta un 60% para misiones en el espacio profundo como Juice y BepiColombo.

La finalización de la actualización aliviará las demandas de capacidad operativa para las misiones de la ESA en los próximos años, al tiempo que proporcionará nuevas capacidades para futuras misiones.

¿Cómo funciona? Al recibir una señal y decodificarla, las antenas pueden verse afectadas por interferencias de fondo, o ruido térmico—Eso limita su sensibilidad y velocidad de transferencia de datos. Una forma de reducir este ruido es enfriar criogénicamente el enlace que conecta la antena física al transmisor y receptor de señales electrónicas de la estación, también llamado «alimentación de antena».

«Aumentar la señal a-relación de ruido es clave a la hora de diseñar, actualizar y operar antenas», explica Stéphane Halté, director del proyecto de la estación terrestre de la ESA.

«A una temperatura de 10 Kelvin (-263°C) en lugar de la temperatura ambiente, podemos reducir el ruido al mínimo y aumentar la capacidad de la antena entre un 60 y un 80%».

Los nuevos alimentos crioenfriados incorporan una nueva generación de amplificadores criogénicos (LNA) de ruido ultrabajo desarrollados con socios universitarios como ETH Zurich (Suiza) y Chalmers (Suecia). Estos LNA se comercializan ahora a través de empresas derivadas (LNF y Diramics).

La misma tecnología se utiliza hoy en día para el desarrollo de ordenadores cuánticos. Este es un ejemplo de cómo el desarrollo tecnológico de la ESA puede apoyar a la comunidad científica en general y respaldar la competitividad de las empresas europeas.

El desarrollo del alimento crioenfriado en banda Ka ha sido financiado a través del programa Elemento de Desarrollo Tecnológico de la ESA y el primer prototipo fue fabricado y probado por Callisto Space (Francia). Las unidades operativas han sido fabricadas por Callisto y la integración en las estaciones de Espacio Profundo de la ESA la ha realizado la empresa canadiense Calian.

Malargüe es la segunda antena que se actualiza con alimentación crioenfriada. Sigue el camino de Cerebros en 2023. Esta tecnología criogénica es ahora un estándar para las estaciones terrestres de la ESA y las nuevas antenas, como la New Norcia 3, la incorporarán.