Nová vojenská satelitní anténa z MIT: Odolá rušení a spotřebuje o 95 % méně energie

Pentagon hledá nové způsoby, jak ochránit vojenskou satelitní komunikaci před elektronickými útoky ve vesmíru. V reakci na to inženýři z MIT Lincoln Laboratory vyvíjejí lehký anténní systém, který má zajistit spojení amerických sil i během intenzivních pokusů o rušení.

Pentagon hledá nové způsoby, jak ochránit vojenskou satelitní komunikaci před elektronickými útoky ve vesmíru. V reakci na to inženýři z MIT Lincoln Laboratory vyvíjejí lehký anténní systém, který má zajistit spojení amerických sil i během intenzivních pokusů o rušení. Prototyp je navržen pro rozsáhlé konstelace malých satelitů na nízké oběžné dráze Země (pLEO), které vyžadují kompaktní a energeticky úsporné vybavení. Výzkumníci uvádějí, že anténa by mohla poskytovat pokročilé možnosti tvarování paprsku s výrazně nižší spotřebou energie než konvenční systémy.

Moderní vojenské satelity se stále více spoléhají na adaptivní anténní pole, která dokážou rychle přesměrovat signály a blokovat rušení. Tyto systémy pomáhají operátorům udržovat spojení během nepřátelských pokusů o rušení. Tradiční fázované antény však spotřebovávají velké množství energie a vyžadují složitý hardware. Odpovědí MIT Lincoln Laboratory je skenovací reflektorová anténa nazvaná HoNi BAJR (Hosted Nimble Beamforming Anti-Jam Reflectarray). Namísto použití zesilovačů u každého anténního prvku se design spoléhá na reflexní povrch s individuálně ovládanými prvky. Příchozí signály se odrážejí od povrchu a mění fázi předtím, než putují k samostatné napájecí anténě. Tento proces tvaruje a směruje paprsek a zároveň snižuje složitost hardwaru. Inženýři odhadují, že design reflektorové antény snižuje spotřebu energie zhruba o 95 % ve srovnání s tradičními systémy. Menší rozměry navíc umožňují anténě umístit se na kompaktní satelitní platformy běžně používané v konstelacích pLEO.

Michael Craton, člen technického týmu v Tactical Satellite Communications Group laboratoře, zdůraznil, že budoucí vojenské satelitní sítě potřebují škálovatelné systémy s nižšími požadavky na velikost, hmotnost, spotřebu energie a náklady. Tým se snaží dosáhnout vynikajícího výkonu s méně nákladným hardwarem a zároveň se připravit na vznikající výzvy dříve, než se stanou operačními problémy. Systém HoNi BAJR se silně zaměřuje na výkon v oblasti potlačování rušení. Adaptivní pole obvykle čelí interferenci vytvářením „nul“, které potlačují signály přicházející z nepřátelských směrů. Během testování v RF Systems Testing Facility laboratoře prototyp prokázal širokoúhlou skenovací schopnost a potvrdil, že anténa dokáže rozdělit paprsky mezi více uživatelů s minimální degradací signálu. Tým se dále snažil vyvinout širší zóny potlačení rušení namísto cílení na jednotlivé body rušení, a to přetvarováním bočních laloků paprsku. Tento přístup přinesl smíšené výsledky kvůli malým odchylkám signálu, ale vědci věří, že zlepšené kalibrační metody by mohly většinu nestability vyřešit.