ஓரிகாமி உந்துதலுடன் உருவாக்கப்பட்ட ஆன்டெனா சிறிய செயற்கைக்கோள்களுக்கு மிகப் பெரிய குரலை வழங்கலாம்

காகித மடிப்பு கோட்பாடு விண்வெளி வன்பொருளாக மாற்றப்படுகிறது

Institute of Science Tokyo-வின் பொறியாளர்கள் சிறிய செயற்கைக்கோள்களுக்காக ஓரிகாமி உந்துதலுடன் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு ஆன்டெனாவை அறிமுகப்படுத்தியுள்ளனர். குறைந்த செலவிலான நவீன விண்வெளிப் பயணத்தின் மிக நிலைத்த தடைகளில் ஒன்றை இது தீர்க்க உதவக்கூடும்: சிறிய விண்கலங்களுக்கு அவற்றை ஈர்க்கத்தக்கவையாக 만드는 அளவு மற்றும் எடை நன்மைகளை இழக்காமல் எப்படி அதிக வலிமையான தொடர்பை வழங்குவது என்பதே அது.

Universe Today வழங்கிய மூல உரையின் படி, இந்த புதிய வடிவமைப்பு CubeSats-க்கு உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. இவை தரநிலைப்படுத்தப்பட்ட சிறிய செயற்கைக்கோள்கள்; பல்கலைக்கழகங்கள், ஸ்டார்ட்அப்கள் மற்றும் விண்வெளி அமைப்புகளுக்கு சுற்றுப்பாதையை அணுகும் வாய்ப்பை விரிவாக்கியுள்ளன. CubeSats மலிவு, சுருக்கமானவை, சோதனைகளுக்கு பயனுள்ளவை; ஆனால் அவற்றுக்கு பரிச்சயமான ஒரு வரம்பு உண்டு. அவற்றின் சிறிய அளவு பொதுவாக சிறிய ஆன்டெனாக்களைக் குறிக்கும், மேலும் சிறிய ஆன்டெனாக்கள் பலவீனமான சிக்னல்களைத் தரும். நீண்ட தூரங்களில் தரவை நம்பத்தகுந்த முறையில் அனுப்ப வேண்டிய ஒரு பணிக்குத் இது பெரிய சிக்கலாகிறது.

சுற்றுப்பாதையில் விரியும் சுருக்கமான தொகுப்பு

இந்த குழுவின் தீர்வு “flasher” origami pattern-ஐ பயன்படுத்துகிறது. இது ஒரு தட்டையான மேற்பரப்பை சுருக்கமான அடுக்காக மடக்கி, பின்னர் திறம்பட விரிக்க அனுமதிக்கும் மடிப்பு முறை. சேமிக்கப்பட்ட நிலையில், ஆன்டெனா அமைப்பு 10 சென்டிமீட்டர் சதுரமும் 6 சென்டிமீட்டர் ஆழமும் கொண்ட ஒரு பெட்டிக்குள் அடங்குகிறது. கட்டுரையின்படி, இதன் எடை வெறும் 64 கிராம், அதாவது ஒரு சிறிய சாக்லேட் பட்டையைப் போன்றது.

சுற்றுப்பாதையில் விடப்பட்ட பிறகு, முன்கூட்டியே நிர்ணயிக்கப்பட்ட வடிவத்திற்கு மீண்டும் திரும்பும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்ட பொருட்களால் செய்யப்பட்ட booms உதவியுடன் இந்த அமைப்பு அதன் அடுக்கப்பட்ட அளவின் சுமார் இரண்டரை மடங்காக விரிகிறது. சிறிய விண்கலங்களில் ஒவ்வொரு கூடுதல் கிராமும், ஒவ்வொரு கன சென்டிமீட்டரும் மதிப்பு கொண்டதால் இந்த deployment உத்தி முக்கியமானது. இந்த வடிவமைப்பின் மதிப்பு அது வெறுமனே விரிவடைவதில் இல்லை. CubeSat பணிகளின் கடுமையான பேக்கேஜிங் கட்டுப்பாடுகளுடன் இணக்கமாக அதைக் செய்யுவதில்தான் உள்ளது.

துணிகள், சுற்றுகளும் திசை கட்டுப்பாடும்

இந்த ஆன்டெனா conducting மற்றும் dielectric textiles-இனால் செய்யப்பட்ட நெகிழ்வான இரட்டை அடுக்கு membrane ஆக விவரிக்கப்படுகிறது. மேற்பரப்பில் இருந்து radio waves எப்படி பிரதிபலிக்கின்றன என்பதை கட்டுப்படுத்த சிறிய U-shaped circuit elements நேரடியாக துணிக்குள் sew செய்யப்பட்டுள்ளன. இதனால் அமைப்பு ஒரு reflectarray antenna ஆக மாறுகிறது; இது ஒரு சாதாரண low-gain surface-ஐ விட radio performance-ஐ அதிக பயனுள்ள முறையில் கவனம் செலுத்தவும் steer செய்யவும் முடியும்.

மென்மையான பொருட்களும் உட்பொதிக்கப்பட்ட circuitry-யும் சேர்ந்த இந்த இணைப்பு கதையின் மிக ஈர்க்கக்கூடிய அம்சங்களில் ஒன்றாகும். இது பாரம்பரிய கடின அமைப்புகளை விட, தொகுக்கப்பட்ட நிலையில் சிறியதாக மட்டுமல்லாது, அடிப்படையில் இலகுவாகவும் அதிகமாக ஏற்புபெறக்கூடியதாகவும் இருக்கும் spacecraft components-களுக்கு வழி காட்டுகிறது. இந்த அணுகுமுறை விண்வெளி சூழலில் உறுதியாக நிரூபிக்கப்பட்டால், அது ஆன்டெனாக்களைத் தாண்டியும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தலாம்.

சிறிய பணிகளின் எதிர்காலத்திற்கு இது ஏன் முக்கியம்

CubeSats வெளியீட்டு செலவை குறைத்து விண்வெளி அணுகலை ஜனநாயகமாக்க உதவியுள்ளது. ஆனால் தொடர்பாடல் இன்னும் மிக கடினமான bottlenecks-இல் ஒன்றாக உள்ளது. கருவிகள் சிறியதாக மாறலாம். கணினி செயல்திறன் சிறப்பாகலாம். launch rides பகிரப்படலாம். ஆனால் விண்கலம் போதுமான பயனுள்ள தரவை வீட்டிற்கு அனுப்ப முடியாவிட்டால், பணியின் மதிப்பு விரைவில் குறையும். அதனால்தான் இந்தத் துறையில் ஆன்டெனா புதுமை மிகவும் முக்கியமானது.

ஒரு பயனுள்ள deployable system, சிறிய செயற்கைக்கோள்கள் முயற்சி செய்யக்கூடிய பணிகளின் வரம்பை விரிவாக்கலாம்; குறிப்பாக மேம்பட்ட downlink performance தேவைப்படும் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப demonstration-களுக்கு. மேலும், பெரிய விண்கலங்களுக்கு பட்ஜெட் அல்லது அபாய சகிப்புத்தன்மை இல்லாத நிறுவனங்களுக்கு deep-space அல்லது அதிக தொடர்பாடல் தேவைப்படும் பணிகளையும் இது சாத்தியமாக்கலாம்.

இந்தக் கருத்து இன்னும் research-stage வளர்ச்சியே, ஏற்கனவே பயன்படுத்தப்படும் தரநிலையாக இல்லை. ஆனால் இதன் engineering logic வலுவானது, மேலும் இது தீர்க்கும் கட்டுப்பாடுகள் உண்மையானவை. பழமையான folding art-ஐ பயன்படுத்தி நவீன சுற்றுப்பாதை பிரச்சினையைத் தீர்க்கும் இந்தத் திட்டம், விண்வெளி வன்பொருளில் புதுமை என்பது propulsion அல்லது computing போலவே geometry பற்றியும் ஆகும் என்பதை நினைவூட்டுகிறது. சிறிய செயற்கைக்கோள்களுக்கு, சிறந்த fold என்பதே சிறந்த எதிர்காலமாக மாறலாம்.

இந்த கட்டுரை Universe Today-இன் செய்திப்படுத்தலை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூல கட்டுரையைப் படிக்கவும்.