Vedci z Európskej vesmírnej agentúry (ESA) vyvinuli čip veľkosti semienka jahody, ktorý by mohol výrazne posilniť vesmírne komunikácie. Tento miniatúrny zosilňovač signálu predstavuje zásadný krok k realizácii budúcich radarových pozorovaní a telekomunikačných misií vo vesmíre.

Podľa Davida Cuadrado-Callea, mikrovlnného inžiniera ESA, čip funguje ako zosilňovač veľmi slabých signálov, aby ich bolo možné spracovať na použiteľnú úroveň. Má rozmery iba 1,8 x 0,9 milimetra, čím dopĺňa doterajšie technologické medzery v oblasti vesmírnych komunikácií. O téme informoval portál Interesting Engineering.

Čip pre radarové a telekomunikačné misie

Vedci zdôraznili, že tento nový čip by v budúcnosti mohol slúžiť pre radarové misie aj telekomunikácie. Pri radarových misiách sa čip postará o zosilnenie slabých signálov, napríklad radaru odrážajúceho sa od povrchu Zeme. Pri telekomunikačných misiách by zas zosilňoval signály zo Zeme, ktoré sa spracúvajú na satelite a opätovne vysielajú na zem na účely širokopásmového pripojenia alebo vysielacích služieb.

Zosilňovač bol navrhnutý technickým tímom ESA pre rádiofrekvenčné zariadenia, pričom sa vyrábal vo Francúzsku v Európskom polovodičovom centre spoločnosti MACOM (predtým OMMIC). Bol vyrobený z nitridu gália na kremíku, čo mu dodáva väčšiu odolnosť voči vysokým úrovniam vstupného výkonu v porovnaní s predchádzajúcimi návrhmi.

ESA

„Navrhnutie tohto zosilňovača bolo pre nás vzrušujúcou úlohou,“ uviedol Cuadrado-Calle. „Zatiaľ čo podobné projekty sú zvyčajne zadané priemyselným firmám alebo univerzitám, tentokrát sme presne vedeli, čo potrebujeme, a mali sme potrebné zručnosti na dosiahnutie cieľa. In-house projekt nám umožnil ukázať naše schopnosti v oblasti dizajnu čipov.“

Funkčnosť nízkošumového zosilňovača testovalo laboratórium VTT Millilab, externé vysokofrekvenčné laboratórium ESA, a výsledky boli publikované v prestížnom periodiku IEEE Microwave and Wireless Technology Letters.

Využitie v misii Wivern a nová generácia pozorovaní Zeme

Čip vznikol na základe požiadaviek pre navrhovanú misiu ESA Wivern (Wind Velocity Radar Nephoscope), kandidáta na Earth Explorer. Misia Wivern by poskytla prvé merania vetra v oblakoch a v zrážkach, pričom by ponúkla aj profily dažďa, snehu a ľadovej vody. To by mohlo zlepšiť predpovede nebezpečných poveternostných javov a priniesť nové poznatky o extrémnych búrkach.

Na realizáciu tejto misie by vedci použili radarové signály vo frekvenčnom pásme W. Táto technológia by umožnila prenášať tisíce wattov výkonu, pričom prijímací reťazec misie by musel odolať možnému úniku tohto výkonu. Pásmo W má pritom potenciál aj pre budúce vysoko frekvenčné a širokopásmové satelitné telekomunikácie.