Nanosatelity budowane według specyfikacji CubeSat stanowią popularną platformę dla projektów badawczo-rozwojowych, realizowanych przez uczelnie i instytucje naukowe. Charakteryzują się modułową konstrukcją opartą o podstawową jednostkę 1U, czyli sześcienną kostkę o boku długości 10 cm. Na potrzeby różnych programów badawczych budowane są zestawy złożone z kilku jednostek, na przykład 3U czy 6U.
Niewielkie gabaryty i limit masy nieco ponad 1 kg, podyktowane dążeniem do minimalizacji kosztów wyniesienia na orbitę, nakładają duże ograniczenia na konstruktorów CubeSatów. W przypadku eksperymentów, wymagających utrzymywania łączności satelitarnej, istotnym problemem jest integracja w konstrukcji nanosatelity odpowiedniej anteny. Stosowane w budowie większych satelitów anteny o dużym zysku energetycznym wykraczają bowiem poza limity specyfikacji. W związku z tym projektowane są różne rozwiązania w zakresie składanych anten, rozkładanych po wyniesieniu na orbitę.
Inżynierowie z japońskiego uniwersytetu ISCT (Institute of Science Tokyo) opracowali antenę reflektorową o składanej konstrukcji, przystosowanej do montażu w obrębie satelity OrigamiSat-2, złożonego z trzech jednostek standardu CubeSat, o łącznych wymiarach 10 × 10 × 34 cm.
Antena składa się z promiennika, działającego w paśmie 5,8 GHz i reflektora, który odbija i wzmacnia sygnał. Reflektor wykonano z dwuwarstwowej membrany, złożonej z arkuszy materiału przewodzącego i dielektrycznego. Przy użyciu tradycyjnej japońskiej techniki origami, reflektor o wymiarach 50 × 50 cm i masie 64 g jest składany i mieści się w przestrzeni o wymiarach 10 × 10 × 6 cm, a więc nie zajmuje nawet pojedynczej jednostki CubeSat. Struktura origami typu flasher, współpracująca z niewielkimi prętami materiału z pamięcią kształtu, umożliwia rozpostarcie reflektora na orbicie okołoziemskiej.
Podczas testów anteny w komorze bezodbiciowej odnotowano zysk maksymalny w polaryzacji kołowej na poziomie 18 Dbic. Jak przekonuje Takashi Tomura z ISCT, jest to świadectwem możliwości konstrukcyjnych przemysłu kosmicznego, zdolnego wyposażyć nawet tak niewielkie urządzenia w wydajny system łączności.
isct.ac.jp
K. Suzuki et al.: A 5.8-GHz-Band Origami Deployable Reflectarray Antenna for CubeSats, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 74, no. 4, 2026
