La NASA está desarrollando una antena ultraligera que abrirá un nuevo capítulo en la historia de la aviación. Producida con aerogel, uno de los materiales sólidos más ligeros del mundo, esta antena se puede integrar en el fuselaje de la aeronave y proporcionará una solución de comunicación más aerodinámica, confiable e ininterrumpida, especialmente para vehículos aéreos no tripulados (UAV) y futuros sistemas de transporte aéreo.
Ligereza y durabilidad junto con la tecnología Aerogel
Esta innovadora antena de aerogel desarrollada por la NASA está diseñada para permitir las comunicaciones satelitales en aplicaciones donde las limitaciones de energía y espacio son críticas. La base del aerogel son polímeros flexibles y de alto rendimiento. El material es 95% aire, lo que lo hace increíblemente ligero y al mismo tiempo ofrece una durabilidad sorprendente. Además, los investigadores pueden ajustar las propiedades del material, desde flexible como una película de plástico hasta tan rígido como el plexiglás.
Antena de aerogel de matriz en fase activa: comunicación aerodinámica y eficaz
El concepto de “antena de aerogel de matriz en fase activa” que es el núcleo del proyecto implica una capa de aerogel intercalada entre una pequeña placa de circuito y un conjunto de celdas de cobre delgadas y circulares. Esta capa está cubierta con una película especial conocida por sus propiedades de aislamiento eléctrico. Gracias a este diseño innovador, las antenas adoptan la forma curva de la aeronave, reduciendo significativamente la resistencia del aire (arrastre). Permite ajustar electrónicamente elementos individuales de la antena para minimizar la interferencia de la señal, ahorrando al mismo tiempo peso y espacio. Este diseño es mucho menos llamativo que las antenas tradicionales de varilla o de tipo ala, y aunque en última instancia tiene una apariencia similar a un panal, se puede integrar de forma completamente plana en la superficie de la aeronave.
Evaluación de aplicaciones del mundo real con pruebas satelitales
Las pruebas satelitales son de vital importancia para analizar exhaustivamente el potencial de aplicación en la vida real de este revolucionario concepto de antena de aerogel. Los aviones modernos actuales generalmente se comunican con estaciones terrestres a través de diferentes bandas de frecuencia, como RF, VHF o HF, así como sistemas de comunicación por satélite SATCOM. Sin embargo, estos sistemas pueden experimentar retrasos momentáneos y desconexiones de vez en cuando. Esta nueva tecnología desarrollada por la NASA promete mantener conexiones satelitales ininterrumpidas durante el vuelo. La base de esto es la capacidad de la antena de aerogel de dirigir su haz electrónicamente. Gracias a esto, la antena produce un intenso flujo de ondas de radio que puede garantizar una conexión continua y estable.
“Esto es muy importante porque podemos vincular dos sistemas de satélite muy diferentes con la misma antena”, afirma Bryan Schoenholz del Centro de Investigación Glenn. Los satélites de órbita baja (LEO) se encuentran a unos 1200 kilómetros de la superficie terrestre y se mueven a velocidades muy altas. Los satélites de órbita geoestacionaria (GEO) se encuentran a unos 22 XNUMX kilómetros de distancia y se mueven a una velocidad igual a la rotación de la Tierra, permaneciendo en el mismo punto en todo momento.
Las exitosas pruebas terrestres y aéreas arrojan luz sobre el futuro
En 2024, una versión de esta innovadora antena se probó con éxito en el avión utilitario Britten-Norman Defender en una demostración de vuelo realizada en cooperación con la Marina de los EE. UU. en la Estación Aérea Naval del Río Patuxent en Maryland. Luego de esa exitosa prueba de vuelo, NASA Glenn y la empresa de comunicaciones satelitales Eutelsat America Corp. con sede en Houston comenzaron en octubre pruebas terrestres de una versión de antena montada en la plataforma. Una señal de un satélite geoestacionario Eutelsat, a unas 22 millas de distancia, fue transmitida con éxito a una antena parabólica ubicada en un edificio en Glenn. En otra prueba importante realizada en Glenn, se estableció una conexión estable con la constelación de satélites de órbita baja Kepler. Dados estos prometedores resultados, la NASA planea diseñar, fabricar y probar exhaustivamente una versión aún más avanzada de la antena de aerogel para 2025. La finalización exitosa de estos estudios podría abrir las puertas a una nueva era para la comunicación ininterrumpida y confiable en la industria de la aviación y el espacio.
