Une antenne omni est un élément matériel en forme de goutte d’eau qui permet à un satellite de communiquer avec les systèmes au sol sur Terre. L’antenne fait partie du sous-système de télémétrie, de suivi et de commande d’un engin spatial, qui transmet et reçoit des signaux. La société aérospatiale Lockheed Martin a imprimé en 3D et qualifié cette pièce de matériel pour les vols spatiaux. Il a maintenant été intégré à un satellite GPS III.
La forme de la nouvelle antenne omni imprimée en 3D est similaire à celle de son prédécesseur, mais elle est désormais constituée d’une seule pièce solide, au lieu d’être composée de plusieurs parties qui devraient être soudées à la main.
La nouvelle antenne présente des caractéristiques géométriques uniques qui ne peuvent être fabriquées qu’au moyen de la fabrication additive. Ces caractéristiques contribuent spécifiquement à la réduction des défauts associés aux opérations de placage et de soudage du prédécesseur de l’antenne.
« Le processus est facilement répétable, ce qui élimine les variations dans le processus de construction et de test », a déclaré Larry Loh, directeur de la technologie d’ingénierie et de la fabrication avancée chez Lockheed Martin Space. « En adoptant cette technologie, nous sommes en mesure de fabriquer ces produits dans une fourchette plus étroite que les pièces fabriquées à la main auparavant. »
À quoi ressemble le processus de qualification ?
Le processus de qualification intensif a exigé que le produit soit soumis à des températures extrêmes. Il a été secoué pour prouver qu’il pouvait survivre dans l’environnement difficile de l’espace.
La qualification de cette antenne a été particulièrement rigoureuse car elle a été produite par fabrication additive. L’équipe a dû non seulement qualifier le processus de fabrication du matériel, mais aussi le type d’aluminium utilisé : un alliage à base d’aluminium 6061. Elle a validé le fait que l’aluminium peut être imprimé en 3D de manière cohérente et qu’il aura les mêmes propriétés de radiofréquence à chaque fois.
Une fois la qualification effectuée avec succès, la première unité de vol a été livrée aux opérations d’assemblage, de test et de lancement pour être installée.
L’antenne omnidirectionnelle est désormais intégrée au véhicule spatial 10 du GPS III et devrait être lancée dans l’espace d’ici 2026. Le processus et la conception qualifiés seront ensuite utilisés sur tous les futurs satellites GPS IIIF.
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