¿Qué es un plato de guía de ondas de haz y por qué las estaciones de comunicaciones del espacio profundo las usan?

Las actualizaciones de Deep Space Network de NASA Spaceflight.com y las nuevas antenas aumentan las capacidades de comunicación vitales dice:

La Red de Espacio Profundo de la NASA, comúnmente conocida como DSN, ha dado la bienvenida a un nuevo plato, la Estación Espacial Profunda 56, a su familia de potentes estaciones terrestres de escucha en todo el mundo.

La antena de 34 metros, ahora operativa, se une al Complejo de Comunicaciones del Espacio Profundo de Madrid de la red, ubicado a 60 kilómetros al oeste de Madrid, España, mientras que otros platos dentro de la red se someten a actualizaciones críticas.

y

No obstante, la red está mostrando su edad, con actualizaciones y renovaciones necesarias para garantizar operaciones continuas. Parte de esta iniciativa es la reciente incorporación del nuevo plato, Deep Space Station 56 (DSS-56), en el complejo de Madrid

“Después del largo proceso de puesta en marcha, la antena de 34 metros de mayor capacidad de DSN ahora está hablando con nuestra nave espacial”, dijo Bradford Arnold, gerente de proyectos de DSN en el Laboratorio de Propulsión a Chorro.

La nueva antena es un plato Beam WaveGuide y se sometió a una fase de puesta en marcha mucho más compleja que sus predecesoras debido a su naturaleza novedosa de ser la primera antena "todo en uno" capaz de comunicarse con todas las misiones/sondas que utilizan el DSN.

Preguntas:

  1. ¿Qué es un plato de guía de ondas de haz y por qué las estaciones de comunicaciones del espacio profundo las usan?
  2. ¿Idealmente, todos los platos de la estación de comunicaciones del espacio profundo serían platos Beam WaveGuide, o hay beneficios en que algunos de ellos sean más convencionales (por ejemplo, la antena de alimentación está en el foco principal o secundario)? Creo que los platos de 70 m no son del tipo Beam Waveguide.

Evidencia de investigación previa:

Los capítulos 7 y 8 del Volumen 4 de la serie DESCANSO : Grandes antenas de la red del espacio profundo cubren este tema en detalle, pero será necesario que una respuesta resuma esto para el elemento 1 y no pude encontrar evidencia de información para el elemento 2.

Respuestas (1)

https://en.wikipedia.org/wiki/Beam_waveguide_antenna

El artículo de wiki es corto pero creo que responde la pregunta.

Las antenas que no son de "guiaondas de haz" no permiten el uso de diferentes receptores simultáneamente. Por ejemplo, los platos DSN de 70 metros no pueden recibir banda Ka, sino solo banda X. Requerirían una operación larga de cambio de receptor.

Además, los receptores y transmisores pueden requerir un mantenimiento intensivo, por ejemplo, la carga del enfriador.

En comparación con ellos, la guía de ondas de haz puede tener receptores X, Ka y otros, y la señal se "guia" al receptor específico. No es necesario instalar el receptor cada vez. La actualización de un receptor también se puede hacer sin perturbar el trabajo del plato y otros receptores, supongo (pero no tengo pruebas de esto).

Por lo tanto, los platos BWG son más complejos pero tienen enormes beneficios operativos. Un plato debe diseñarse como BWG desde el principio, la actualización de un plato existente a BWG puede ser imposible o demasiado complejo/costoso.

Ya veo, los BWG tienen filtros dicroicos que pueden enviar una banda a un juego de electrónica y al mismo tiempo otra banda a otro juego. Los platos de 70 m son "productos heredados" y no se pueden adaptar fácilmente. Ligeramente relacionado: la respuesta a ¿ Por qué Canberra pudo escuchar la Voyager 2 pero no hablar con ella? analiza los desafíos para cambiar una configuración de antena parabólica de 34 m, ya suena difícil y habría sido mucho más difícil para una antena parabólica de 70 m. ¡Gracias!
Esto es ESA pero hace un buen trabajo al respaldar su respuesta youtu.be/Vd4Mg9WwcRE?t=146 Ajusté la pregunta y eliminé la especificidad solo a DSN, aunque no creo que afecte significativamente su respuesta. Si es así, no dude en hacérmelo saber o retroceder.