Un Cubesat ha distribuito un cavo di de-orbita e ora sta perdendo quota 24 volte più velocemente di prima
Una società chiamata Tethers Unlimited ha implementato il suo cavo di de-orbita in un test di successo sul Prox-1 satellitare. Il satellite è uno dei quattro che trasportano il dispositivo, chiamato Terminator Tape. Piuttosto che rimanere nello spazio per anni o decenni e aumentare il problema dei detriti spaziali, Prox-1 sta usando il suo Terminator Tape per abbassare lentamente la sua orbita.
Il Nastro terminatore è una soluzione a basso costo al problema della rimozione dall'orbita di satelliti inattivi. L'industria spaziale è in forte espansione in questo momento e questo sta alimentando il crescente problema dei detriti spaziali. Sono in fase di sviluppo nuove linee guida per affrontare il problema e, alla fine, ci saranno restrizioni che disciplinano la vita di un satellite.
Tethers Unlimited sta sviluppando la sua tecnologia di de-orbita in risposta a queste misure.
'Rimuovere rapidamente i satelliti morti in questo modo aiuterà a combattere il crescente problema dei detriti spaziali'.
dott. ROB HOYT, CEO, TETHERS UNLIMITED
Il Terminator Tape è un modulo compatto e leggero—meno di 1 chilogrammo—unità che si collega a CubeSats, NanoSats e Small MicroSats. Ha un ingombro ridotto e il suo funzionamento non rappresenta alcun rischio per il funzionamento del satellite, secondo Tethers Unlimited.
Il NanoSat Terminator Tape (l) e il CubeSat Terminator Tape (r.) Credito immagine: Tethers Unlimited.
Il nastro può essere distribuito tramite comando o timer ed è costituito da un lungo nastro conduttivo con due celle solari opzionali. Quando viene distribuito, 'genera una resistenza particellare neutra e una resistenza elettromagnetica passiva per accelerare la disorbita' secondo il sito Web di Tethers Unlimited.
'Questo test di successo dimostra che questa tecnologia leggera e a basso costo è un mezzo efficace per i programmi satellitari per soddisfare i requisiti di mitigazione dei detriti orbitali'.
Dr. Rob Hoyt, CEO, Tethers Unlimited
Durante il test Prox-1, è stato utilizzato un timer indipendente e all'inizio di settembre 2019 è stato distribuito un nastro lungo 70 metri (230 piedi). Secondo la US Space Surveillance Network, Prox-1 ha immediatamente iniziato ad abbassare la sua orbita 24 volte più velocemente dei satelliti senza il nastro Terminator.
'Tre mesi dopo il lancio, come previsto, la nostra unità timer ha ordinato al Terminator Tape di dispiegarsi, e possiamo vedere dalle osservazioni della US Space Surveillance Network che il satellite ha iniziato immediatamente a deorbitare oltre ventiquattro volte più velocemente', ha affermato il dott. Rob Hoyt, CEO di TUI, in a comunicato stampa . “Quindi, invece di rimanere in orbita per centinaia di anni. Rimuovere rapidamente i satelliti morti in questo modo aiuterà a combattere il crescente problema dei detriti spaziali. Questo test di successo dimostra che questa tecnologia leggera e a basso costo è un mezzo efficace per i programmi satellitari per soddisfare i requisiti di mitigazione dei detriti orbitali”.
Curva delle prestazioni di Terminator Tape per cubesat 1U in orbite fino a 1200 km e per cubesat 3U fino a 950 km. Immagine per gentile concessione di Tethers Unlimited, Inc. (2014).
Quando il nastro Terminator viene distribuito, la gravità terrestre lo stringe e lo allinea verticalmente. Il nastro funziona quindi interagendo con il campo magnetico terrestre e la ionosfera. Mentre viaggia ad alta velocità attraverso le linee del campo magnetico terrestre, viene indotta una corrente nel nastro. Fondamentalmente sta convertendo l'energia orbitale dei satelliti in energia elettrica. Il nastro agisce come un conduttore e la sua corrente elettrica interagisce con il campo magnetico per creare resistenza.
Quando un satellite si abbassa nell'atmosfera, il nastro creerà ulteriore resistenza e alla fine il satellite brucerà.
La funzione del nastro Terminator dipende da Forza di Lorentz Interazioni. Funziona particolarmente bene in Low Earth Orbit (LEO) dove c'è una densità utile di elettroni. Il nastro Terminator è progettato per abbassare l'orbita di un satellite, ma a seconda dell'orientamento, nastri conduttori come questo possono essere utilizzati anche per aumentare un'orbita.
L'attuatore che dispiega il nastro è realizzato in a lega a memoria di forma (SMA). Queste leghe hanno una proprietà molto speciale. Quando sono fredde si possono deformare, ma quando sono riscaldate tornano alla loro forma originale. Per attivarsi, l'attuatore SMA necessita di una fonte di alimentazione molto bassa, ma costante. Il Terminator Tape non necessita di alimentazione dal satellite; possono essere montati con le proprie minuscole celle solari. Ciò significa che possono essere collegati a satelliti defunti per de-orbitarli.
Questi tipi di nastri possono anche essere invertiti. Un alimentatore può guidare la corrente nella direzione opposta, il che può aumentare l'orbita di un satellite. Un potenziale utilizzo di questi tipi di dispositivi è sulla Stazione Spaziale Internazionale. Ha bisogno di accendere regolarmente i propulsori per mantenere la sua orbita e il carburante per quei propulsori deve essere consegnato dalla Terra. Con il cavo giusto, i requisiti di carburante del propulsore possono essere ridotti o eliminati.
Ma per ora, il nastro Terminator viene testato su piccoli satelliti, come la missione Prox-1. E ci sono altri test in programma.
Tethers Unlimited afferma che stanno sviluppando una missione di prova con Millennium Space Systems, TriSept e RocketLab. Stanno creando un esperimento di volo Low-Earth con rigorosi controlli scientifici per misurare e confrontare le prestazioni di due satelliti identici: uno con un nastro Terminator e uno senza.
Quella missione si chiama DragRacer ed è un satellite di 25 kg che si dividerà in due pacchetti identici quando raggiungerà la sua orbita eliosincrona circolare di 400 chilometri. Uno distribuirà un nastro Terminator e uno no. Uno dei satelliti rimarrà in orbita per circa 8 mesi o un anno, mentre quello con il nastro dovrebbe uscire dall'orbita nell'atmosfera terrestre entro due o quattro settimane.
Di più:
- Comunicato stampa: Eliminare la spazzatura spaziale: Tethers Unlimited annuncia l'operazione riuscita del dispositivo di rimozione dei detriti spaziali
- Legami illimitati: Nastro terminatore
- Universo oggi: Un nuovo tipo di sistema di propulsione che non ha bisogno di propellente. Converte l'elettricità in spinta e viceversa.