A arte antiga que poderia transformar a comunicação espacial

Impressão artística da nave espacial Voyager com sua antena de 3,7m. Um novo estudo revela que as técnicas de origami podem ser capazes de construir antenas do futuro (Crédito : NASA) Há alguns anos, tentei fazer um origami (papel dobrado) animal. Armado com um quadrado de papel e o que eu só posso descrever como falta de confiança, eu consegui produzir algo que parecia vagamente ameaçador em vez de como um guindaste batendo. Se eu lutei tanto com uma única folha de papel em uma mesa de cozinha, eu não posso começar a imaginar o que é preciso para aplicar o mesmo princípio a uma antena de satélite destinada ao espaço. Mas isso é exatamente o que uma equipe de engenheiros no Japão acabou de conseguir e os resultados são realmente extraordinários. Engenheiros do Instituto de Ciência Tóquio revelaram uma antena para pequenos satélites que se empresta diretamente da arte do origami e seu design poderia resolver um dos gargalos mais frustrantes na ciência espacial moderna, o fato de que nossos satélites menores simplesmente não podem falar alto o suficiente! Um exemplo de um cubo sentado. É fácil ver que o tamanho e o peso da antena são decisões críticas no seu design (Crédito : Svobodat) CubeSats são os cavalos de trabalho da era espacial moderna. Barato, normalizado, e pequeno o suficiente para segurar em suas mãos, estas pequenas naves espaciais têm acesso democratizado à órbita. Universidades as constroem, startups as lançam e agências espaciais as usam para testar ideias que seriam arriscadas demais para tentar uma missão em tamanho real. Mas sempre houve um senão. Quanto menor o satélite, menor a antena e menor a antena, mais fraco o sinal. Para um CubeSat tentar transportar dados de volta do espaço profundo, ou até mesmo manter um link confiável da órbita baixa da Terra, isso é um problema sério. A solução da equipa é elegante no extremo. Eles pegaram o padrão "flasher", que é uma dobra clássica de origami que permite que uma folha plana colapse em uma pilha notavelmente compacta e aplicou-a em uma antena implantável. Armazenado para lançamento, todo o sistema se encaixa dentro de uma caixa de apenas dez centímetros quadrados e seis centímetros de profundidade, pesando apenas 64 gramas. Para colocar isso em contexto, é mais ou menos o mesmo que uma pequena barra de chocolate. Uma vez em órbita, um conjunto de booms fabricados a partir de materiais que são projetados para voltar a uma forma pré-set quando liberado, abrir a antena para cerca de duas vezes e meia seu tamanho embalado. A antena em si é construída a partir de uma membrana flexível de duas camadas de têxteis condutores e dielétricos, com minúsculos elementos de circuito em forma de U costurados diretamente no tecido para controlar exatamente como as ondas de rádio saltam da superfície. Isso reflete o projeto de array significa que a antena pode focar e direcionar um sinal sem se mover fisicamente, algo que é crítico em uma espaçonave onde cada grama de complexidade mecânica é um potencial ponto de falha. Em testes laboratoriais, obteve um ganho de 18 dBic, uma medida de quão poderosa e precisamente pode direcionar um sinal. Para um dispositivo que você pode colocar no bolso do seu casaco, isso é um desempenho muito impressionante. Exemplo da estrutura de uma antena dobrada (a) Vista superior e (b) Vista lateral (As aplicações vão desde serviços de internet baseados no espaço e monitoramento de desastres até futuras comunicações lunares, onde pequenos satélites terão de perfurar bem acima do seu peso. A engenharia espacial sempre exigiu engenhosidade diante da restrição, e esta equipe encontrou sua resposta não em algum material de laboratório de ponta, mas em uma dobra de papel. A ideia é tão simples como é bonita, mas parece que às vezes as soluções mais poderosas se escondem à vista de todos os séculos. Fonte : Antenas inspiradas em origami dobrável para satélites CubeSat Mark Thompson Science broadcaster e autor. Mark é conhecido por seu entusiasmo incansável por tornar a ciência acessível, através de inúmeras aparições de TV, rádio, podcast e teatro, e livros. Ele fez parte do premiado BBC Stargazing LIVE TV Show no Reino Unido e seu Espetacular show de teatro de ciência recebeu 5 críticas de estrelas em todos os teatros do Reino Unido. Em 2025 ele está lançando seu novo podcast Cosmic Commerce e está trabalhando em um novo livro 101 Fatos que você não sabia sobre o Deep Space Em 2018, Mark recebeu um doutorado honorário da Universidade de East Anglia. Você pode enviar um e- mail para Mark aqui