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    Estação Espacial, Tecnologia de teste Cygnus para comunicações 5G, outros benefícios

    O cargueiro espacial Northrop Grumman Cygnus se aproxima da Estação Espacial Internacional enquanto o braço robótico Canadarm2 está pronto para alcançar e capturar o veículo de carga. Crédito:NASA

    Uma nave de abastecimento Northrop Grumman Cygnus carregou uma carga de novos experimentos científicos para a Estação Espacial Internacional no início de outubro. Esse é apenas um dos trabalhos que o artesanato tem, no entanto. Assim que se desconectar da estação, o Cygnus continuará as operações hospedando um teste de duas semanas de tecnologias emergentes conhecido como SharkSat.

    Desenvolvido internamente na Northrop Grumman, SharkSat é apenas um exemplo da ampla variedade de demonstrações de tecnologia apoiadas pela estação espacial para o benefício da exploração espacial e das pessoas na Terra.

    O SharkSat irá coletar telemetria a bordo - ou medições e outras informações digitais - e retransmitir de volta ao solo para análise, diz David Schiller, que serviu como investigador principal da SharkSat. "Nesse caso, os dados de telemetria fornecerão informações sobre a saúde e o funcionamento dos componentes eletrônicos do SharkSat. "

    Esses componentes são direcionados ao desenvolvimento de um rádio definido por software (SDR) Ka-Band. "Banda Ka" refere-se à frequência do espectro eletromagnético em que opera. A faixa do espectro eletromagnético de frequências de radiação inclui luz visível, como a de uma lâmpada em sua casa, aqueles criados pelo microondas em sua cozinha, e as frequências que vêm de uma estação de rádio.

    À medida que mais aplicativos usam esse espectro para se comunicar, algumas larguras de banda ficam cada vez mais congestionadas. A banda Ka do espectro é atualmente menos congestionada e oferece taxas de transmissão de dados que são centenas de vezes mais rápidas do que as larguras de banda atualmente em uso. O uso da Ka-Band apresenta alguns desafios tecnológicos, Contudo, que o SharkSat pretende ajudar a superar. O SDR da investigação combina versões avançadas de componentes, como circuitos integrados, receptores digitais, e sistemas multiprocessadores.

    A engenheira da Northrop Grumman, Caroline Traini, prepara o SharkSat para integração com a espaçonave Cygnus. Crédito:Northrop Grumman

    "O SharkSat é um trampolim para reutilizar este equipamento para múltiplas aplicações no futuro, "Schiller diz." Suas melhorias giram em torno do uso de componentes mais avançados e de alto desempenho que são mais capazes, ainda consuma menos energia. "

    Os usos potenciais da tecnologia incluem vários tipos de telecomunicações terrestres 5G, bem como comunicações espaço-espaço e espaço-solo, entre outros.

    SharkSat também ajuda a fornecer um caminho para o desenvolvimento de tecnologias de próxima geração para aplicações espaciais. Esses aplicativos devem balancear usando comprovados, tecnologias maduras ou mais de ponta, componentes emergentes que oferecem recursos aprimorados. Tecnologias como SharkSat podem ajudar a enfrentar o desafio da evolução mais lenta da eletrônica no espaço em relação à eletrônica comercial, Schiller diz.

    Usar a infraestrutura existente da Cygnus como a espaçonave hospedeira para o teste permitiu que a empresa se concentrasse na tecnologia, ele adiciona. "Cygnus fornece um baixo risco, plataforma de alto desempenho para este experimento. Este teste é a pedra angular de uma longa sequência de eventos. Se tudo correr bem como esperamos, seremos capazes de avaliar o quão bem essas tecnologias emergentes funcionam na órbita baixa da Terra. "

    A engenheira Meredith Benson da Northrop Grumman analisa os parâmetros da missão da carga útil SharkSat antes de seu lançamento na Estação Espacial Internacional. Créditos:Northrop Grumman

    Northrop Grumman também foi capaz de usar o desenvolvimento do SharkSat para ajudar a avançar a próxima geração de talentos técnicos, criando uma equipe que incluía engenheiros nos estágios iniciais de suas carreiras, juntamente com engenheiros mais experientes.

    "O cronograma de desenvolvimento do SharkSat foi substancialmente mais rápido do que muitos de nossos programas espaciais, um ciclo de desenvolvimento de dois anos do começo ao fim, "Schiller diz." Isso deu aos membros da equipe que estão relativamente no início de suas carreiras uma rápida introdução a todas as fases do ciclo de vida de um programa, onde em outro projeto eles podem passar dois anos inteiros em apenas uma fração do ciclo. "

    As operações começam após o 14º reabastecimento comercial da espaçonave Cygnus da Northrop Grumman se desconectar da estação. O SharkSat faz três passagens sobre o sistema terrestre a cada dia por pelo menos duas semanas, ligando em cada passagem. Seu processador on-board acumula dados de saúde e status, e no final de cada passagem, SharkSat encaminha a telemetria para Cygnus. A nave espacial então armazena os dados até a próxima oportunidade de downlink, quando é retransmitido para o centro de operações da missão Cygnus em Dulles, VA. Depois de concluir essas operações, Cygnus vai desorbitar e realizar uma última tarefa:eliminação de várias toneladas de lixo da estação espacial durante sua reentrada na atmosfera da Terra.

    Isso será um final para este Cygnus e mais uma demonstração de tecnologia habilitada para estação espacial.


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