Fin juillet 2024, la station de communication dans l’espace lointain Malargüe a achevé une importante mise à niveau de son alimentation d’antenne qui permettra aux missions d’envoyer beaucoup plus de données vers la Terre, soit une augmentation de capacité de près de 80 %.
Avec davantage de missions dans l’espace lointain, davantage de demandes internationales, de flux de données nouveaux et plus intenses, la demande de stations au sol dans l’espace lointain n’a jamais été aussi élevée. Pourtant, l’offre atteint presque sa pleine capacité. Pour donner un nouveau souffle aux trois antennes de l’espace lointain de son réseau mondial de stations au sol (Estrack), l’Agence spatiale européenne a lancé une vaste modernisation de ses stations, notamment en utilisant une nouvelle technologie cryogénique.
Fin juillet, le programme a achevé les travaux cryogéniques de son antenne Malargüe, basée en Argentine, permettant ainsi à la station de télécharger jusqu’à 80 % de données scientifiques supplémentaires provenant de ses missions scientifiques de plus en plus complexes, avec une augmentation allant jusqu’à 60 % pour l’espace lointain. des missions comme Juice et BepiColombo.
L’achèvement de la mise à niveau réduira la demande en capacité opérationnelle pour les missions de l’ESA dans les années à venir, tout en fournissant également de nouvelles capacités pour les missions futures.
Comment ça marche ? Lors de la réception d’un signal et de son décodage, les antennes peuvent être affectées par des interférences de fond (ou bruit thermique) qui limitent leur sensibilité et leur taux de transfert de données. Une façon de réduire ce bruit consiste à cryo-refroidir la liaison reliant l’antenne physique à l’émetteur et au récepteur de signaux électroniques de la station, également appelée « alimentation d’antenne ».
« L’augmentation du rapport signal/bruit est essentielle lors de la conception, de la mise à niveau et de l’exploitation des antennes », explique Stéphane Halté, chef de projet de station au sol de l’ESA.
« À une température de 10 Kelvin (-263°C) au lieu de la température ambiante, nous pouvons réduire le bruit au minimum et augmenter la capacité de l’antenne entre 60 et 80 %. »
Les nouvelles alimentations cryo-refroidies intègrent une nouvelle génération d’amplificateurs cryogéniques (LNA) à très faible bruit développés avec des partenaires universitaires tels que l’ETH Zurich (Suisse) et Chalmers (Suède). Ces LNA sont désormais commercialisés via des sociétés spin-off (LNF et Diramics).
La même technologie est aujourd’hui utilisée pour le développement d’ordinateurs quantiques. Il s’agit d’un exemple dans lequel le développement technologique de l’ESA peut soutenir la communauté scientifique dans son ensemble et soutenir la compétitivité des entreprises européennes.
Le développement d’aliments cryo-refroidis en bande Ka a été financé par le programme Technology Development Element de l’ESA et le premier prototype a été fabriqué et testé par Callisto Space (France). Les unités opérationnelles ont été fabriquées par Callisto et l’intégration a été réalisée dans les stations Deep Space de l’ESA par la société canadienne Calian.
Malargüe est la deuxième antenne à avoir été équipée d’alimentations cryo-refroidies. Elle suit le chemin de Cerebros en 2023. Cette technologie cryogénique est désormais un standard pour les stations sol de l’ESA et les nouvelles antennes, comme celle de New Norcia 3, l’intégreront.