Firma o nazwie Tethers Unlimited wdrożyła swój uwięź orbitujący w udanym teście na satelicie Prox-1. Satelita jest jednym z czterech, które niosą urządzenie, zwane taśmą terminatora. Zamiast pozostać w kosmosie przez lata lub dziesięciolecia i dodać do narastającego problemu śmieci kosmicznych, Prox-1 używa taśmy Terminator do powolnego opuszczania swojej orbity.
Terminator Tape to tanie rozwiązanie problemu usuwania nieaktywnych satelitów z orbity. Przemysł kosmiczny rozwija się w tej chwili, a to przyczynia się do rosnącego problemu śmieci kosmicznych. Opracowywane są nowe wytyczne w celu rozwiązania problemu, a ostatecznie będą obowiązywać ograniczenia dotyczące życia satelity.
Tethers Unlimited opracowuje technologię de-orbitowania w odpowiedzi na te środki.
„Szybkie usuwanie martwych satelitów w ten sposób pomoże zwalczyć problem rosnących śmieci kosmicznych”.
DR. ROB HOYT, CEO, TETHERS UNLIMITED
Terminator Tape to kompaktowy, lekki moduł o wadze mniejszej niż 1 kilogram, który można podłączyć do CubeSats, NanoSats i Small MicroSats. Według Tethers Unlimited ma niewielką powierzchnię, a jego działanie nie stanowi zagrożenia dla działania satelity.
Taśma może być rozmieszczona za pomocą polecenia lub timera i składa się z długiej taśmy przewodzącej z dwoma opcjonalnymi ogniwami słonecznymi. Po wdrożeniu „generuje neutralny opór cząstek i pasywny elektromagnetyczny opór, aby przyspieszyć orbitę”, zgodnie ze stroną internetową Tethers Unlimited.
„Ten udany test dowodzi, że ta lekka i tania technologia jest skutecznym środkiem dla programów satelitarnych do spełnienia wymagań w zakresie ograniczania zanieczyszczeń orbitalnych.”
Dr Rob Hoyt, CEO, Tethers Unlimited
Podczas testu Prox-1 zastosowano niezależny zegar, a na początku września 2019 r. Wdrożono taśmę o długości 70 metrów (230 stóp). Według US Space Surveillance Network, Prox-1 natychmiast zaczął obniżać swoją orbitę 24 razy szybciej niż satelity bez taśmy terminatora.
„Trzy miesiące po wystrzeleniu, zgodnie z planem, nasz zespół czasowy nakazał rozmieszczenie taśmy Terminator, a z obserwacji amerykańskiej sieci obserwacji przestrzeni kosmicznej możemy zobaczyć, że satelita natychmiast zaczął orbitować ponad dwadzieścia cztery razy szybciej”, powiedział dr Rob Hoyt, CEO TUI, w komunikacie prasowym. „Więc zamiast pozostać na orbicie przez setki lat. Szybkie usunięcie martwych satelitów w ten sposób pomoże zwalczyć problem rosnących śmieci kosmicznych. Ten udany test dowodzi, że ta lekka i tania technologia jest skutecznym sposobem dla programów satelitarnych na spełnienie wymagań minimalizacji zanieczyszczeń orbitalnych. ”
Kiedy taśma terminatora zostanie uruchomiona, ziemska grawitacja przyciąga ją mocno i wyrównuje w pionie. Taśma działa następnie poprzez interakcję z ziemskim polem magnetycznym i jonosferą. Gdy porusza się z dużą prędkością przez linie pola magnetycznego Ziemi, w taśmie indukowany jest prąd. Zasadniczo przekształca energię orbitalną satelitów w energię elektryczną. Taśma działa jak przewodnik, a jej prąd elektryczny oddziałuje z polem magnetycznym, powodując opór.
Gdy satelita opuści się w atmosferę, taśma spowoduje dalszy opór, a ostatecznie satelita spłonie.
Funkcja taśmy terminatora zależy od interakcji siły Lorentza. Działa szczególnie dobrze na niskiej orbicie ziemskiej (LEO), gdzie występuje użyteczna gęstość elektronów. Taśma Terminator została zaprojektowana w celu obniżenia orbity satelity, ale w zależności od orientacji taśmy przewodzące mogą być również użyte do podniesienia orbity.
Element wykonawczy, który rozkłada taśmę, jest wykonany ze stopu z pamięcią kształtu (SMA). Stopy te mają bardzo szczególną właściwość. Gdy są zimne, mogą ulec deformacji, ale po ogrzaniu wracają do swojego pierwotnego kształtu. Aby aktywować, siłownik SMA potrzebuje bardzo niskiego, ale stałego źródła zasilania. Taśma Terminator nie potrzebuje zasilania z satelity; można je montować za pomocą własnych maleńkich ogniw słonecznych. Oznacza to, że można je podłączyć do nieistniejących satelitów, aby je orbitować.
Tego rodzaju taśmy można również odwrócić. Zasilacz może napędzać prąd w przeciwnym kierunku, co może podnieść orbitę satelity. Jednym z potencjalnych zastosowań tego typu urządzeń jest Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. Musi regularnie wystrzelić pędniki, aby utrzymać swoją orbitę, a paliwo do tych pędników musi być dostarczone z Ziemi. Przy odpowiednim uwięzi można zmniejszyć lub wyeliminować zapotrzebowanie na paliwo sterowe.
Ale na razie taśma Terminator jest testowana na małych satelitach, takich jak misja Prox-1. Planowane są kolejne testy.
Tethers Unlimited mówią, że rozwijają misję testową z Millennium Space Systems, TriSept i RocketLab. Tworzą eksperyment w locie na Nisko-Ziemi z rygorystycznymi kontrolami naukowymi, aby zmierzyć i porównać wyniki dwóch identycznych satelitów: jednego z taśmą Terminator i drugiego bez.
Ta misja nazywa się DragRacer i jest to satelita o masie 25 kg, który podzieli się na dwa identyczne pakiety, gdy osiągnie swoją 400-kilometrową orbitę synchroniczną ze Słońcem. Jeden wdroży taśmę Terminator, a drugi nie. Jeden z satelitów pozostanie na orbicie przez około 8 miesięcy lub rok, podczas gdy ten z Taśmą ma się orbitować w atmosferze ziemskiej w ciągu dwóch do czterech tygodni.
Więcej:
- Informacja prasowa: Wynoszenie śmieci kosmicznych: Tethers Unlimited ogłasza pomyślne działanie urządzenia do usuwania śmieci kosmicznych
- Tethers Unlimited: Taśma Terminator
- Space Magazine: nowy rodzaj układu napędowego, który nie potrzebuje paliwa. Przekształca energię elektryczną w ciąg i odwrotnie.
