Возгоняющийся порошок превращает мешок из майлара в дешевую космическую антенну, способную обеспечить связь между Землей и Луной.
Надувные антенны для спутников

Небольшие спутники, так называемые CubeSat, состоящие из 1- 3 кубов со стороной 10 см, и другие орбитальные «малыши», делают освоение космоса проще и доступнее. Но малые размеры неизбежно влекут за собой ряд проблем, в числе которых — невысокая дальность связи. Большие «тарелки» антенн невозможно упаковать в ограниченный объем «кубиков», поэтому разработчики вынуждены довольствоваться более скромным оборудованием — и более близкими к Земле орбитами, как правило, лежащими ниже геостационарных. Однако исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) нашли способ обойти эту проблему, разработав надувные антенны, которые можно компактно упаковать перед запуском, а на орбите развернуть, добившись большей дальности и качества связи.

Антенна значительно усиливает радиосигнал, обеспечивая в семь раз большее покрытие, чем существующие системы связи CubeSat. С такой антенной можно вести передачу даже с Луны.

Сама по себе идея надувных антенн не нова, такие конструкции были успешно испытаны в космосе, но для наполнения антенны воздухом было необходимо довольно громоздкое оборудование, включающее систему клапанов давления, которое просто не уместится в CubeSat. К тому же системы высокого давления довольно опасны, а взрыв небольшого спутника, добирающегося на орбиту на «попутной» ракете бок о бок с другим дорогостоящим оборудованием, может привести к потерям, несопоставимым со стоимостью самого CubeSat. Поставив перед собой цель найти другой способ наполнения антенны, исследователи остановились на возгоняющемся порошке — химическом соединении, которое переходит из твердого состояния в газообразное при низком давлении.

Для испытаний были изготовлены две антенны из майлара, одна из которых в надутом состоянии напоминала по форме конус, другая — цилиндр. Определив оптимальный способ складывания для каждого прототипа, исследователи смогли уместить антенну (и некоторое количество бензойной кислоты) в 10 кубических сантиметров пространства. В вакуумной камере, где бензойная кислота перешла в газообразное состояние и наполнила антенну, разработчики испытали электромагнитные свойства надувного устройства. Цилиндрический прототип работал чуть лучше.

Конечно, антенны из тонкого майлара, уязвимого для микрометеоритов, рано или поздно покроются мельчайшими отверстиями, через которые начнет утекать наполняющий антенну газ. Однако, как показали эксперименты, использование избыточного количества возгоняющегося порошка, который постепенно восполняет потери газа, может продержать антенну в рабочем состоянии в течение нескольких лет.

Исследователи продолжают совершенствовать конструкцию надувных антенн, подбирая необходимое количество возгоняющегося порошка. Для различных миссий могут оказаться полезными различные инженерные решения, и разработчики изучают особенности надувных конструкций, чтобы в будущем выбрать оптимальные параметры для недорогих, но надежных средств космической связи.

По сообщению MIT News