Vue d’artiste d’une station d’antennes radio. Chaque station dispose de 256 antennes et le télescope SKA-Low comptera 512 stations. Crédit : DISR
Une équipe de chercheurs, d’ingénieurs et de techniciens a développé un « boîtier SMART » pour alimenter le plus grand radiotélescope du monde.
Les boîtiers SMART (Small Modular Aggregation RFoF Trunk) de distribution d’énergie et de signal (PaSD) sont un composant essentiel du télescope Square Kilometer Array Low Frequency (SKA-Low), actuellement en construction à Inyarrimanha Ilgari Bundara, le CSIRO Observatoire de radioastronomie Murchison, en Australie occidentale.
Les boîtiers SMART fournissent de l’énergie électrique aux 131 072 antennes du télescope SKA-Low et collectent les signaux reçus du ciel pour les traiter hors site.
Le parcours de développement
L’équipe d’ingénierie et d’exploitation du nœud Curtin University du Centre international de recherche en radioastronomie (ICRAR) a conçu et construit le premier ensemble de 24 boîtes SMART, dont la fabrication a duré 10 ans.
La carte électronique conçue et construite par l’équipe d’ingénierie Curtin ICRAR. Crédit : ICRAR
Défis et solutions
Tom Booler, responsable du programme d’ingénierie et d’exploitation à l’ICRAR, a déclaré que ce sont les seuls appareils électriques qui doivent être placés parmi les antennes, ce qui crée un défi pour cet équipement sensible.
« Le télescope SKA-Low recevra des signaux extrêmement faibles qui traversent l’Univers depuis des milliards d’années », a-t-il déclaré.
« Pour les détecter, le télescope SKA-Low est construit dans une zone de silence radio vierge, loin des interférences créées par la technologie moderne.
24 prototypes de boitiers PaSD SMART prêts à être installés sur le site SKA. Crédit : ICRAR
« Le silence radio est tel sur le site de l’observatoire que la plus grande source potentielle d’interférences est l’électronique comme la nôtre, en raison de la proximité des antennes. Cela signifiait que notre projet devait répondre aux exigences les plus strictes en matière d’émissions radio sur l’ensemble du site australien de SKA.
L’équipe a dû se procurer des pièces spéciales « radio silencieuses » qui émettent un minimum d’interférences, pour remplacer les pièces les plus « bruyantes ». Les pièces ont ensuite été emballées dans un étui spécialement conçu pour empêcher toute ondes radio parasites de s’échapper.
Les boîtiers ont été testés dans une installation de test électromagnétique dédiée en Afrique du Sud, où ils ont réussi avec brio.
Mihaela Safta du nœud Curtin du Centre international de recherche en radioastronomie explique comment l’équipe a conçu une alimentation électrique silencieuse et résistante au désert pour le plus grand radiotélescope du monde. Crédit : ICRAR
« Les résultats de « silence radio » obtenus avec les boîtiers SMART conçus par l’ICRAR étaient conformes aux normes les plus élevées en radioastronomie. Un téléphone portable à la surface de la Lune causerait plus d’interférences aux antennes que les boîtiers SMART qui se trouvent entre elles », a déclaré M. Booler.
Contrat et perspectives d’avenir
Un contrat visant à construire jusqu’à 12 000 boîtiers SMART pour l’ensemble de l’aménagement du télescope SKA-Low a récemment été attribué à la société AVI basée à Perth après un processus d’appel d’offres. Il s’agit du plus gros contrat en Australie pour la construction de SKA, les infrastructures extérieures et les logiciels, réalisant les avantages escomptés de l’investissement du gouvernement australien dans les activités de pré-construction de SKA au cours de la dernière décennie.
L’équipe de l’ICRAR qui a contribué à la conception des boîtiers PaSD SMART. Crédit : ICRAR
M. Booler s’est dit heureux de constater que les boîtiers SMART seraient construits en Australie occidentale, une indication prometteuse de la capacité souveraine de l’Australie dans l’industrie spatiale et qui pourrait être exploitée à l’avenir.
Le directeur général d’AVI, Tony Routledge, a déclaré que la société était fière d’être impliquée.
« Faire partie du projet SKA est une incroyable opportunité pour AVI de mettre à profit ce que nous avons appris au cours de nos trente-cinq années de fourniture de systèmes électroniques renforcés aux secteurs de la défense, de la sécurité et des mines. Les environnements difficiles sont notre spécialité. Les températures extrêmes, la protection contre la pénétration et les exigences de faible bruit, associées à l’éloignement de cet endroit, offrent davantage de possibilités d’apprendre et d’évoluer », a-t-il déclaré.
« Je pense que nous sommes tous impatients de faire partie des découvertes qui pourraient éventuellement être révélées par le radiotélescope. »
