Réflecteur ESA AMPER Mesh

Le prototype de réflecteur d’antenne en maille métallique de 2,6 m de diamètre du projet AMPER (Advanced Techniques for Mesh Reflector with Enhanced Rayonnement Performance) de l’ESA représente un grand pas en avant pour le secteur spatial européen. Crédit: Leri Datashvili / Large Space Structures GmbH

Ce prototype de réflecteur d’antenne à mailles métalliques de 2,6 m de diamètre représente un grand pas en avant pour le secteur spatial européen: des versions peuvent être fabriquées pour reproduire n’importe quel motif de surface souhaité par les concepteurs d’antennes, ce qui n’était auparavant possible qu’avec des antennes solides traditionnelles.

«C’est vraiment une première pour l’Europe», déclare Jean-Christophe Angevain, ingénieur d’antennes à l’ESA. «La Chine et les États-Unis ont également travaillé dur sur une technologie de réflecteur à mailles de forme similaire. Il est nécessaire pour que des antennes suffisamment grandes puissent être déployées en orbite, qui seraient autrement trop volumineuses pour tenir à l’intérieur d’un carénage de lanceur, tout en répondant aux niveaux de performance requis. »

Projet AMPER de l’ESA (Techniques avancées pour un réflecteur à mailles avec des performances de diagramme de rayonnement améliorées) réalisé avec Large Space Structures GmbH en Allemagne en tant que principal et TICRA au Danemark en tant que sous-traitant.

Les réflecteurs d’antenne des satellites ont souvent un aspect étonnamment «grumeleux». Leur forme convexe paraboloïde de base est déformée avec des pics et des vallées supplémentaires. Celles-ci servent à contourner le faisceau de radiofréquences résultant, généralement pour augmenter le gain du signal sur les pays cibles et le minimiser au-delà de leurs frontières.

«Cette mise en forme de surface sur mesure est traditionnellement réalisée avec des réflecteurs traditionnels en métal ou en plastique composite renforcé de fibre de carbone», ajoute Jean-Christophe. «Le défi était de savoir comment reproduire une telle forme en utilisant une conception de réflecteur en maille. La solution évidente aurait été une solution conventionnelle à double couche de treillis de tension, avec le treillis maintenu fermement ensemble sur une base alternée de «pousser et de tirer». Une solution alternative intelligente a été proposée et suivie par l’équipe. »

Leri Datashvili, PDG et concepteur en chef des grandes structures spatiales explique: «La conception de notre réflecteur en mailles profilées est basée sur des éléments de tension soutenus par une structure en treillis périphérique qui permet le découplage de la surface profilée et de la structure. Par conséquent, la conception peut être mise en œuvre pour n’importe quelle taille de réflecteur, pour toutes les fréquences allant de la bande P à la bande Ka. En outre, une technologie de réflecteur déployable ou fixe peut être réalisée. »

«Ce prototype de« maquette »de 2,6 m prouve le concept à la fréquence de la bande C, et les mesures RF ont montré une bonne corrélation avec les prévisions de radiofréquence et mécaniques», ajoute Jean-Christophe.

Le projet AMPER a été soutenu par l’élément de développement technologique de l’ESA, avec des essais de prototypes réalisés dans la chambre Hertz de l’ESA dans son centre technique ESTEC aux Pays-Bas. Dans une prochaine étape, l’équipe AMPER prévoit de produire une version déployable, destinée à l’observation de la Terre ainsi qu’aux usages des télécommunications.

Pendant ce temps, ce prototype de réflecteur sera présenté lors de la journée portes ouvertes virtuelle de l’ESA le mois prochain à l’ESTEC.