ESA's 35 meter lange radioantenne in Malargüe, Argentinië, heeft een grote opknapbeurt gehad. Uitgebreide wijzigingen die zijn aangebracht, zullen het ESTRACK-netwerk nu in staat stellen toekomstige missies zoals Euclid, lancering in 2022, en om gegevens met veel hogere snelheden over te dragen.

Upgrades naar het ESA Malargüe-station, en soortgelijke upgrades uitgevoerd in het Cebreros-station in Spanje in 2017, een groot verschil maken voor diepe ruimtemissies.

Momenteel kunnen missies zoals Gaia gegevens terugsturen met een kanaalsnelheid van 10 Mb/s. Euclid stuurt gegevens terug met een snelheid van 149 Mb/s - een vergelijkbare snelheidstoename als we de afgelopen 10 jaar hebben ervaren tijdens het surfen op internet.

Euclides, die in een baan om het Lagrange-punt L2 zal draaien zal worden uitgerust met de 26 GHz-bandradio, waardoor deze een hogere bandbreedte heeft voor het overbrengen van gegevens van en naar de aarde, de wetenschappelijke informatie die in de loop van de tijd terugkwam aanzienlijk vergroot.

De renovatie van de stations van Cebreros en Malargue, zal ESA deep space-antennes in staat stellen om breedbandsignalen op 26 GHz te ontvangen, evenals de conventionele X-bandfrequentie.

Hoogtepunten van de upgrade

De kern van het Malargüe Ground Station-antenne-optisch systeem is de beamwaveguide. Dit is een set spiegels die het signaal van het ruimtevaartuig omleidt naar het antennetoevoersysteem.

De centrale spiegel in de set speelt een sleutelrol bij de upgrade. Door de spiegel in het midden te draaien, je kunt het signaal omleiden naar verschillende ontvangers met verschillende frequenties.

Wanneer de centrale spiegel naar de diepe ruimtepositie wordt gedraaid, operators kunnen tegelijkertijd X-band en Ka-band-golven gebruiken - het soort signaal dat wordt verzonden door deep space-missies zoals BepiColombo.

Wanneer de centrale spiegel naar de bijna-aardepositie wordt gedraaid, een nieuw ontwikkeld multiband-feedsysteem zal gelijktijdige X-band en K-band communicatie mogelijk maken.

Er is een tijdelijke positie voor exclusieve communicatie op X-band met behulp van de nieuwe 80 kW krachtige versterker. De 80 kW-versterker wordt momenteel ontwikkeld en zal naar verwachting in 2024 in ESTRACK worden ingezet.

In aanvulling, er is een nieuwe generatie onderhoudsarme cryogene versterkers geïnstalleerd voor verbeterde prestaties, net als de nieuwste draagbare satellietsimulator - die compatibel zal zijn met de hoge datasnelheden van Euclid.

Uitdagingen om te upgraden

Deze upgrade zorgde voor unieke uitdagingen voor de teams die het moesten doorstaan. De spiegels moeten zeer nauwkeurig worden uitgelijnd, met een maximale hoektolerantie van 3,5 milligraden. Om deze precisie te bereiken, fotogrammetrie werd gebruikt.

ESTRACK-antennes ondersteunen ook een zeer breed scala aan vliegmissies, met een hoge operationele belasting. Om de impact op de bedrijfsvoering te minimaliseren, de volledige renovatie moest in slechts vijf weken worden voltooid.

Teamwerk is de sleutel

Het succes van de upgrade was afhankelijk van de toewijding en expertise van elk individu en hun vermogen om effectief samen te werken als een team.

Coördinatie tussen meer dan twintig mensen die de upgrades uitvoerden, was van het grootste belang - en dit is bereikt door de motivatie van het team hoog te houden en ervoor te zorgen dat communicatie en informatie stroomden tussen de vijf industriële partnerbedrijven die samenwerkten aan de renovatie.