Avec la multiplication des missions dans l’espace lointain, la multiplication des demandes internationales et l’augmentation des flux de données, la demande de stations terrestres pour l’espace lointain n’a jamais été aussi forte. Pourtant, l’offre atteint presque sa pleine capacité. Pour donner un souffle d’air aux trois antennes pour l’espace lointain de son réseau mondial de stations terrestres (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 sur son antenne Malargüe basée en Argentine, permettant ainsi à la station de télécharger jusqu'à 80 % de données scientifiques supplémentaires issues de ses missions scientifiques de plus en plus complexes, avec une augmentation allant jusqu'à 60 % pour les missions dans l'espace lointain comme Juice et BepiColombo.
L’achèvement de la mise à niveau allégera les demandes de capacité opérationnelle pour les missions de l’ESA dans les années à venir, tout en offrant de nouvelles capacités pour les missions futures.
Comment ça marche ?
Lors de la réception et du décodage d'un signal, les antennes peuvent être affectées par des interférences de fond, ou bruit thermique , qui limitent leur sensibilité et leur débit de transfert de données. Une façon de réduire ce bruit est de refroidir cryogéniquement la liaison reliant l'antenne physique à l'émetteur et au récepteur de signaux électroniques de la station, également appelés « alimentation d'antenne ».
« L'augmentation du rapport signal sur 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 la station 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 de 60 à 80 % ».
Les nouvelles alimentations cryogéniques intègrent une nouvelle génération d'amplificateurs cryogéniques à très faible bruit (LNA) développés avec des partenaires universitaires tels que l'ETH Zurich (Suisse) et Chalmers (Suède).
La même technologie est utilisée aujourd’hui pour le développement des ordinateurs quantiques. Il s’agit d’un exemple de la manière dont le développement technologique de l’ESA peut soutenir la communauté scientifique dans son ensemble et soutenir la compétitivité des entreprises européennes.
Malargüe est la deuxième antenne à avoir été modernisée avec des sources refroidies par cryothérapie. 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, en seront équipées.
Fourni par l'Agence spatiale européenne (ESA)
« L'augmentation du rapport signal sur 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 la station 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 de 60 à 80 % ».
Les nouvelles alimentations cryogéniques intègrent une nouvelle génération d'amplificateurs cryogéniques à très faible bruit (LNA) développés avec des partenaires universitaires tels que l'ETH Zurich (Suisse) et Chalmers (Suède).
La même technologie est utilisée aujourd’hui pour le développement des ordinateurs quantiques. Il s’agit d’un exemple de la manière dont le développement technologique de l’ESA peut soutenir la communauté scientifique dans son ensemble et soutenir la compétitivité des entreprises européennes.
Malargüe est la deuxième antenne à avoir été modernisée avec des sources refroidies par cryothérapie. 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, en seront équipées.
Fourni par l'Agence spatiale européenne (ESA)
