Jotkut tieteen parhaista asioista ovat tyylikkäitä ja yksinkertaisia. Uusi Espanjassa kehitettävä työntöjärjestelmä on molemmat asiat, ja se voisi auttaa ratkaisemaan maan satelliittien kasvavan ongelman: avaruusromujen leviämisen.
Espanjan yliopiston Carlos III de Madridin (UC3M) ja Universidad Politécnica de Madridin (UPM) tutkijat patentoivat uudenlaista propulsiojärjestelmää satelliittien kiertämiseen, jossa ei käytetä ponneainetta tai tarvikkeita. Järjestelmä on periaatteessa jako, joka on pari kilometriä pitkä ja pari tuumaa leveä alumiiniteipillä, joka kulkee satelliitista. Tutkijat kutsuvat sitä avaruuslipsiksi.
"Tämä on hajottava tekniikka, koska sen avulla voidaan muuntaa kiertoradan energia sähköenergiaksi ja päinvastoin käyttämättä minkäänlaista kulutushyödykettä". - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Kevyt avaruusnauha on vieritetty laukaisun aikana, ja kun satelliitti on kiertoradalla, se otetaan käyttöön. Käyttöönoton jälkeen nauha voi joko muuttaa sähkön työntövoimaksi tai työntövoiman sähköksi. Tämän takana olevat espanjalaiset tutkijat sanovat, että avaruusnauhoja käytetään pareittain.
Järjestelmä perustuu siihen, mitä kutsutaan ”heikosti toimivaksi” jakoksi. Erikoinen päällyste kiinnitysosassa on parantanut elektronien päästöominaisuuksia vastaanottaessa auringonvaloa ja lämpöä. Nämä erityisominaisuudet antavat sen toimia kahdella tavalla. "Tämä on hajottava tekniikka, koska sen avulla voidaan muuttaa kiertoradan energiaa sähköenergiaksi ja päinvastoin käyttämättä minkäänlaista kulutushyödykettä", kertoi Gonzalo Sánchez Arriaga, Ramón y Cajal, tutkija UC3M: n biotekniikan ja avaruustekniikan osastolla.
Kun satelliitti menettää korkeutta ja saapuu lähemmäksi maata, jako muuntaa painovoiman aiheuttaman työntövoiman sähköksi avaruusaluksen järjestelmien käyttöön. Kiertäessä laitoksia, kuten Kansainvälinen avaruusasema (ISS), tämä jakojärjestelmä voisi ratkaista ärsyttävän ongelman. Joka vuosi ISS: n on poltettava merkittävä määrä ponneainetta kiertoradan ylläpitämiseksi. Tetri voi tuottaa sähköä liikkuessaan lähemmäksi maata, ja tämä sähkö voisi korvata ponneaineen. "Matalapitoisella toiminnolla jaksolla ja ISS: n aurinkopaneelin tarjoamalla energialla ilmakehän kulku voidaan kompensoida ilman ponneaineen käyttöä", Arriaga sanoi.
"Toisin kuin nykyiset työntövoimatekniikat, vähän työtä käyttävä sidos ei tarvitse ponneainetta ja se käyttää avaruusympäristön luonnonvaroja, kuten geomagneettikenttä, ionosfäärinen plasma ja auringonsäteily." - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Satelliiteissa, joissa on runsaasti aluksella olevaa virtaa, jako toimisi päinvastaisessa suunnassa. Se käyttäisi sähköä tuottamaan työntövoimaa avaruusalukselle. Tämä on erityisen hyödyllistä satelliiteille, jotka ovat lähellä niiden käyttöiän loppua. Sen sijaan, että se kiertäisi kiertoradalla pitkään avaruusprofiilina, hylätty satelliitti voitaisiin pakottaa palaamaan maan ilmakehään, missä se palaa vaarattomasti.
Space-tie -järjestelmä perustuu Lorentzin vetämiseen. Lorentzin veto on sähköodynaaminen vaikutus. (Sähköodynamiikan harrastajat voivat lukea siitä kaiken täältä.) En aio mennä siihen syvälle, koska en ole fyysikko, mutta espanjalaiset tutkijat viittaavat siihen, että Lorentzin veto voidaan havaita helposti tarkkailemalla magneettia putoamasta kupariputken läpi. . Tässä on video.
Avaruusjärjestöt ovat osoittaneet kiinnostusta heikkoa työtä tekevästä jakosta, ja espanjalainen tiimi on saanut sanan asiantuntijoihin Yhdysvalloissa, Japanissa ja Euroopassa. Seuraava vaihe on prototyyppien valmistus. "Suurin haaste on sen valmistus, koska kiinnityksen tulisi kerätä erittäin spesifisiä optisia ja elektroniemissio-ominaisuuksia", Sánchez Arriaga sanoo.
Espanjan talous-, teollisuus- ja kilpailukykyministeriö on myöntänyt espanjalaiselle ryhmälle apurahan järjestelmän materiaalien tutkimiseksi. Ryhmä on myös jättänyt rahoitusta koskevan ehdotuksen Euroopan komission Future and Emerging Technologies (FET-Open) -konsortiolle. ”FET-OPEN-projekti olisi perusta, koska siinä tarkastellaan ensimmäisen matalan työtehtävän kiinnityksen valmistusta ja karakterisointia sekä tähän tekniikkaan perustuvan deorbit-sarjan kehittämistä tulevassa avaruusoperaatiossa testattavaksi. Jos sitä rahoitetaan, se olisi askel kohti avaruudessa alhaisen työkyvyn omaavien jakojen tulevaisuutta ”, Sanchez Arriaga totesi.
Tässä videossa Gonzalo Sanchez Arriaga selittää järjestelmän toiminnan. Jos et puhu espanjaa, kytke vain tekstitys päälle.
