SYSTÈME DE TÉLÉCOMMUNICATION DU SM

Le module de service (SM) est équipé de trois antennes de télécommunications : 2 antennes VHF omnidirectionnelles et l'antenne à gain élevé.

Descriptif technique

Antennes VHF omnidirectionnelles

Les deux antennes VHF, fabriquées par North American Rockwell's Columbus Division, sont montées sur la périphérie du SM, à 180° l'une de l'autre : l’une près de l’axe +Y (appelée antenne VHF droite), l’autre près de l’axe –Y (appelée antenne VHF gauche). Elles sont surnommées "cimeterre" (en anglais : Scimitar antennas) en raison de leur forme caractéristique. Chacune est composée d’un élément rayonnant interne en acier inoxydable, d’environ 34 cm (13 in) de long pour une épaisseur de seulement 0,25 mm (1/100 in), logé dans un carénage de protection en fibre de verre recouverte de Téflon. Ce carénage donne à l’antenne une longueur totale de 48,25 cm (19 in), une hauteur de 22,85 cm (9 in) et une épaisseur d’environ 2,53 cm (1 in). Chaque antenne pèse environ 5,66 kg (12,5 lb). Ces antennes assurent les communications vocales bidirectionnelles entre le module de commande (CM) et la Terre, entre le CM et le module lunaire (LM), entre le CM et les astronautes en activité extravéhiculaire, ainsi que la transmission des signaux vocaux et des données biomédicales du LM vers le CM.

Ces antennes VHF sont omnidirectionnelles et présentent des diagrammes de rayonnement approximativement hémisphériques. En raison de cette caractéristique, une couverture réellement omnidirectionnelle ne peut être obtenue qu’en alternant entre les deux antennes.

Antenne à gain élevé (HGA ou High Gain Antenna)

C'est l'antenne la plus proéminente du CSM. Elle se compose d'un mât sur lequel est monté un réseau de réflecteurs paraboliques de 78,80 cm (31 in) de diamètre chacun, dont les cornets d'alimentation sont décalés de 10° afin d'obtenir le diagramme de propagation souhaité, ainsi que d'un groupe de quatre cornets d'alimentation enfermés dans l'enceinte centrale de l'émetteur à faisceau large, qui mesure 28 cm (11 in) de côté. L'ensemble est monté sur la cloison arrière du module de service. L'antenne à gain élevé est conçue pour être utilisée avec l'équipement en bande S unifié, afin de fournir un gain suffisant pour les communications bidirectionnelles à distance lunaire.

Son déploiement effectif intervient lors de la phase de transposition et d'amarrage de la mission, une fois que les panneaux du SLA ouverts. Après le déploiement, le circuit de positionnement est activé. Des commandes manuelles, des affichages de position et un indicateur d'intensité du signal sur le MDC permettent un positionnement initial, en mode bas ou normal, de l’antenne pour l’acquisition du signal. Après cette acquisition, l'antenne orientable suit automatiquement le signal de radio-fréquence émis par les stations du Manned Space Flight Network (réseau des vols spatiaux habités), dans les limites de recherche octroyées par son système d'articulation à cardan.

L'antenne effectue cette poursuite à l'aide d'un balayage conique électronique, dans lequel l'information de poursuite angulaire est codée sous forme de modulation d'amplitude (AM) sur le signal modulé en phase reçu de la Terre. Cette information d'erreur est extraite dans l'équipement USB par un détecteur d'amplitude cohérent à bande étroite, puis renvoyée au système d'antenne afin de corriger le déplacement angulaire. Les modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés par l'équipage. Son support étant articulé, l'antenne peut être orientée manuellement ou automatiquement vers les stations terrestres pour une efficacité opérationnelle optimale.

Il existe trois modes de fonctionnement pour la transmission et deux pour la réception. À l’instar d’une lampe torche réglable, le réseau lui-même peut être configuré électroniquement selon trois réglages : faisceau large, faisceau moyen et faisceau étroit, chacun focalisant davantage le diagramme de l’antenne afin de concentrer sa capacité à émettre et recevoir le signal radio USB sur les grandes distances parcourues par le vaisseau spatial. Comme la HGA est montée sur un côté du vaisseau spatial, elle ne peut être utilisée que lorsque ce côté est orienté vers la Terre.

• En mode large, les cornets d'alimentation centraux servent à la transmission et la réception des signaux.
• En mode moyen, une des antennes paraboliques à réflecteur est utilisée pour la transmission, tandis que les quatre antennes paraboliques sont utilisées pour la réception des signaux en bande S.
• Le mode étroit, les quatre antennes paraboliques sont utilisées pour la transmission et la réception des signaux en bande S.

D'après le PDF Apollo Command Module News Reference H-Missions (1968), texte de Paul Cultrera, tous droits réservés.