ESA

Les antennes et les systèmes de radiofréquence destinés à l'espace sont de plus en plus grands et puissants. C'est pourquoi, pour suivre le rythme, les installations d'essai au sol de l'ESA se développent également. Un projet de construction en cours au bord des dunes de la mer du Nord marque l'agrandissement du centre technique ESTEC aux Pays-Bas avec l'ajout de la plus grande chambre d'essai d'antennes et de charges utiles radiofréquences d'Europe – Hertz 2.0.

Version améliorée et étendue de l'actuelle gamme hybride européenne de tests de radiofréquences et d'antennes de l'ESA, ou Hertz 1.0, Hertz 2.0 est un exemple de ce que l'on appelle une « gamme de tests d'antennes compactes » (CATR), bien que ce premier mot soit trompeur : il est « compact » uniquement dans le sens où il est conçu pour simuler les vastes distances impliquées dans les communications spatiales au sein d’une chambre de taille fixe.

En fait, la chambre d'essai Hertz 2.0 sera massive, mesurant 32 m sur 25 m de superficie et 18 m de hauteur, capable d'accueillir même les plus grands satellites entiers dans une chambre « anéchoïque » isolée, avec des parois métalliques bordées de pyramides de mousse radio-absorbantes et des réflecteurs soigneusement façonnés pour imiter le vide infini de l’espace. Un laboratoire dédié aux micro-ondes et aux charges utiles sera connecté à la chambre de test, offrant des capacités complètes de test rayonné de bout en bout pour les antennes et les charges utiles.

Le bâtiment Hertz 2.0 abritera également une version étendue du laboratoire d'optique et d'optoélectronique de l'ESA, permettant d'améliorer les tests des systèmes laser, de nouvelles capacités, notamment l'étalonnage de petites caméras, de détecteurs et de charges utiles, ainsi qu'une station optique au sol transportable pour le sol. à la signalisation laser spatiale.

Accompagner les missions nouvelle génération

"Cette nouvelle installation Hertz 2.0 est conçue pour répondre aux besoins de la prochaine génération de missions avancées de l'ESA et d'autres projets de nos partenaires européens", note Luis Rolo, chef de projet pour le Hertz 2.0 CATR et Payload Lab. « Prenons l'exemple des nouveaux satellites Galileo de deuxième génération : dans le cas des satellites Galileo de première génération, les tests de radiofréquence ont été effectués en séparant l'électronique de la charge utile qui génère leurs signaux de navigation de l'antenne qui transmet ces signaux. Mais la nature sophistiquée et intégrée de Galileo Deuxième Génération signifie qu'une telle approche n'est plus possible.

« Au lieu de cela, nous devons tester ces nouveaux satellites dans leur ensemble, en utilisant une technique de champ lointain capable de tout gérer sans compromettre la précision. La conception de Hertz 2.0 permettra exactement cela : des performances de charge utile radiofréquence rayonnées de bout en bout d'une très grande précision sur une très large gamme de fréquences, avec une précision qui améliore l'étalonnage disponible au sol et, à terme, bénéficiera à la qualité de les produits et services de données disponibles pour les États membres.

Des réflecteurs spécialement incurvés dans la chambre Hertz 2.0 modifieront la forme des signaux entrant et sortant des antennes de test, comme s'ils avaient parcouru des milliers de kilomètres à travers l'espace. La chambre est optimisée pour un fonctionnement en « bande L » micro-ondes, mais pourra fonctionner de quelques centaines de MHz à plusieurs centaines de GHz.

La chambre comprendra également deux grandes fosses : l'une pour accueillir un positionneur capable de déplacer le satellite ou l'antenne de test selon les besoins, tandis que l'autre peut accueillir un scanner en champ proche qui pourra à l'avenir permettre des tests statiques des plus gros éléments de test.

Tests détendus

L'azote liquide sera disponible pour les tests à basse température – les changements de température peuvent modifier considérablement la forme et les performances de l'antenne – tandis que l'azote gazeux sera utilisé pour éviter l'humidité des pièces de test sensibles pouvant être réchauffées ou refroidies selon les exigences des tests.

La chambre accueillera en outre l'installation Lorentz de l'ESA, conçue pour effectuer des tests à portée millimétrique et submillimétrique d'instruments et d'antennes à des températures cryogéniques.

Luis ajoute : « Hertz 2.0 représente un investissement opportun pour le secteur spatial européen. En plus d'améliorer les tests de Galileo deuxième génération et d'autres missions axées sur les RF, sa taille élargie ouvrira également des possibilités de tests pour de nouveaux développements tels que de grandes antennes à réflecteur déployables et de grands réseaux actifs et passifs.