Tethers Unlimited -niminen yritys on asettanut kiertävän kantansa onnistuneeseen testiin Prox-1-satelliitissa. Satelliitti on yksi neljästä, joka kuljettaa laitetta, nimeltään Terminator Tape. Sen sijaan, että oleskella avaruudessa vuosia tai vuosikymmeniä ja lisätä avaruusjätteiden kasvavaa ongelmaa, Prox-1 käyttää Terminator Tape -sovellustaan hitaasti laskeakseen kiertoradallaan.
Terminaattorinauha on edullinen ratkaisu passiivisten satelliittien poistamiseen kiertoradalta. Avaruusteollisuus kukoistaa juuri nyt, ja se on syventävä kasvavaan avaruusjätteen ongelmaan. Uusia suuntaviivoja kehitetään ongelman ratkaisemiseksi, ja lopulta satelliitin elinaikana säädetään rajoituksista.
Tethers Unlimited kehittää niiden kiertämistekniikkaa vastauksena näihin toimenpiteisiin.
"Kuolleiden satelliittien nopea poistaminen tällä tavalla auttaa torjumaan kasvavaa avaruusjätteen ongelmaa."
DR. ROB HOYT, TOIMITUSJOHTAJA, KUMMALLISET
Terminator Tape on pienikokoinen, alle kilogramman painoinen moduuli, joka kiinnitetään CubeSats-, NanoSats- ja Small MicroSats -laitteisiin. Tethers Unlimitedin mukaan sillä on pieni jalanjälki eikä sen toiminta aiheuta vaaraa satelliitin toiminnalle.
Nauha voidaan ottaa käyttöön komennolla tai ajastimella, ja se koostuu pitkästä johtavasta nauhasta, jossa on kaksi valinnaista aurinkokennoa. Tethers Unlimitedin verkkosivuston mukaan käyttöönotettuaan se "tuottaa neutraalin hiukkasten vetämisen ja passiivisen sähkömagneettisen vetämisen nopeuttaaksesi kiertorataa".
"Tämä onnistunut testi osoittaa, että tämä kevyt ja edullinen tekniikka on tehokas keino satelliittiohjelmille täyttää kiertoradan roskien lieventämistä koskevat vaatimukset."
Dr. Rob Hoyt, toimitusjohtaja, Tethers Unlimited
Prox-1-testin aikana käytettiin riippumatonta ajastinta, ja 70 metrin (230 jalan) nauha otettiin käyttöön syyskuun alussa 2019. Yhdysvaltain avaruusvalvontaverkoston mukaan Prox-1 aloitti heti alemman kiertoradallaansa 24x nopeammin kuin satelliitit. ilman terminaattorinauhaa.
"Kolme kuukautta laukaisun jälkeen, kuten suunniteltiin, ajastinyksikkömme käski Terminaattori-nauhan ottaa käyttöön, ja Yhdysvaltojen avaruusvalvontaverkoston havainnoista voimme nähdä, että satelliitti alkoi heti kiertää yli kaksikymmentäneljä kertaa neljä kertaa nopeammin", kertoi tohtori. TUI: n toimitusjohtaja Rob Hoyt tiedotteessa. Joten sen sijaan, että olisi jäänyt kiertoradalle satojen vuosien ajan. Kuolleiden satelliittien nopea poistaminen tällä tavalla auttaa torjumaan kasvavaa avaruusjätteen ongelmaa. Tämä onnistunut testi osoittaa, että tämä kevyt ja edullinen tekniikka on tehokas keino satelliittiohjelmille täyttää kiertoradan jäänpoistovaatimukset. "
Kun terminaattoriteippiä käytetään, maan painovoima vetää sen tiukasti ja kohdistaa sen pystysuunnassa. Nauha toimii sitten vuorovaikutuksessa maan magneettikentän ja ionosfäärin kanssa. Kun se kulkee suurella nopeudella maapallon magneettikenttälinjojen läpi, nauhaan johdetaan virta. Pohjimmiltaan se muuttaa satelliittien kiertoradan energiaa sähköenergiaksi. Nauha toimii kuin johdin ja sen sähkövirta on vuorovaikutuksessa magneettikentän kanssa luodakseen vedon.
Kun satelliitti laskee itsensä ilmakehään, nauha lisää vetämistä ja lopulta satelliitti palaa.
Terminaattorinauhan toiminta riippuu Lorentzin joukkovuorovaikutuksista. Se toimii erityisen hyvin matalan maan kiertoradalla (LEO), jossa on hyödyllinen elektronien tiheys. Terminaattorinauha on suunniteltu laskemaan satelliitin kiertorata, mutta suunnasta riippuen tällaisia johtavia nauhoja voidaan käyttää myös kiertämään kiertorataa.
Nauhaa käyttävä toimilaite on valmistettu muodomuistiseoksesta (SMA). Näillä seoksilla on hyvin erityinen ominaisuus. Kun ne ovat kylmiä, ne voivat muodonmuuttua, mutta lämmitettyinä ne palautuvat alkuperäiseen muotoonsa. Aktivoimiseksi SMA-toimilaite tarvitsee erittäin alhaisen, mutta jatkuvan virtalähteen. Terminaattorinauha ei tarvitse mitään virtaa satelliitista; ne voidaan asentaa omilla pienillä aurinkokennoilla. Tämä tarkoittaa, että ne voidaan kiinnittää kadonneisiin satelliitteihin niiden kiertämiseksi.
Tämän tyyppiset nauhat voidaan myös kääntää. Virtalähde voi ajaa virran vastakkaiseen suuntaan, mikä voi nostaa satelliitin kiertorataa. Yksi mahdollinen tällaisten laitteiden käyttö on kansainvälisellä avaruusasemalla. Sen täytyy säännöllisesti ampua potkureita kiertoradan ylläpitämiseksi, ja polttoaine näiden potkurien on toimitettava maapallolta. Oikealla kiinnityksellä potkurin polttoainevaatimuksia voidaan vähentää tai poistaa.
Mutta tällä hetkellä Terminator Tape testataan pienillä satelliiteilla, kuten Prox-1-operaatiossa. Ja testausta suunnitellaan lisää.
Tethers Unlimited kertovat kehittävänsä testimatkaa Millennium Space Systemsin, TriSeptin ja RocketLabin kanssa. He luovat matala-Earth-lentokoetta, jossa on tiukat tieteelliset ohjaukset kahden identtisen satelliitin suorituskyvyn mittaamiseksi ja vertailemiseksi: yksi Terminator Tape -laitteella ja toinen ilman.
Operaation nimi on DragRacer, ja se on 25 kg: n satelliitti, joka jakautuu kahteen identtiseen pakettiin saavuttaessaan 400 km: n pyöreän aurinko-synkronisen kiertoradan. Yksi ottaa käyttöön Terminaattorinauhan, ja toinen ei. Yksi satelliiteista pysyy kiertoradalla noin kahdeksan kuukautta tai vuosi, kun taas nauhan satelliitin odotetaan kiertävän maapallon ilmakehään 2–4 viikossa.
Lisää:
- Lehdistötiedote: Avaruus Roskakorin poistaminen: Tethers Unlimited ilmoittaa avaruusjätteiden poistolaitteen onnistuneesta toiminnasta
- Tethers Unlimited: Terminaattorinauha
- Space Magazine: Uudenlainen käyttövoimajärjestelmä, joka ei tarvitse ponneainetta. Se muuntaa sähkön työntövoimaksi ja varaversaksi.
