Et firma, der hedder Tethers Unlimited, har anvendt sit de-orbiting tether i en vellykket test på Prox-1-satellitten. Satellitten er en af fire, der bærer enheden, kaldet Terminator Tape. I stedet for at forblive i rummet i år eller årtier og tilføje det voksende problem med pladsaffald, bruger Prox-1 sin Terminator Tape til langsomt at sænke sin bane.
Terminator Tape er en billig løsning på problemet med at fjerne inaktive satellitter fra bane. Rumindustrien blomstrer lige nu, og det fodrer ind i det voksende rumfaldsproblem. Nye retningslinjer udvikles for at tackle problemet, og i sidste ende vil der være begrænsninger, der regulerer en satellits levetid.
Tethers Unlimited udvikler deres omløbsteknologi som svar på disse foranstaltninger.
"Hurtigt fjernelse af døde satellitter på denne måde vil hjælpe med at bekæmpe det voksende rumrester-problem."
DR. ROB HOYT, CEO, TETHERS UBegrænset
Terminator Tape er et kompakt letvægtsmodul - mindre end 1 kilogram - enhed, der fastgøres til CubeSats, NanoSats og Small MicroSats. Det har et lille fodaftryk, og dens drift udgør ingen risiko for driften af satellitten, ifølge Tethers Unlimited.
Båndet kan distribueres ved hjælp af kommando eller ved timer, og består af et langt, ledende bånd med to valgfrie solceller. Når det er installeret, "genererer det neutralt partikeldrag og passivt elektromagnetisk træk for at fremskynde de-bane" ifølge Tethers Unlimited's websted.
”Denne vellykkede test beviser, at denne lette og lave omkostningsteknologi er et effektivt middel til satellitprogrammer til at imødekomme krav til begrænsning af ornamentalt affald.”
Dr. Rob Hoyt, CEO, Tethers Unlimited
Under Prox-1-testen blev en uafhængig timer brugt, og et 70 meter langt bånd blev indsat i begyndelsen af september 2019. Ifølge det amerikanske rumovervågningsnetværk begyndte Prox-1 straks at sænke sin bane 24x hurtigere end satellitter uden terminatorbånd.
”Tre måneder efter lanceringen, som planlagt, beordrede vores timerenhed Terminator-båndet om at indsætte, og vi kan se fra observationer fra det amerikanske rumovervågningsnetværk, at satellitten straks begyndte at gå i bane over fireogtyve gange hurtigere,” sagde Dr. Rob Hoyt, TUI's CEO, i en pressemeddelelse. ”Så i stedet for at forblive i kredsløb i hundreder af år. Hurtigt fjernelse af døde satellitter på denne måde vil hjælpe med at bekæmpe det voksende rumrester-problem. Denne vellykkede test beviser, at denne lette og lave omkostningsteknologi er et effektivt middel til satellitprogrammer til at imødekomme krav til reduktion af ornamental affald. ”
Når terminatorbåndet er indsat, trækker Jordens tyngdekraft det stramt og justerer det lodret. Båndet fungerer derefter ved at interagere med Jordens magnetfelt og ionosfæren. Når den bevæger sig i høj hastighed gennem Jordens magnetfeltlinjer, induceres en strøm i båndet. Det er dybest set konvertering af satellitter orbital energi til en elektrisk energi. Båndet fungerer som en leder, og dets elektriske strøm interagerer med magnetfeltet for at skabe træk.
Når en satellit sænker sig ned i atmosfæren, vil båndet skabe yderligere træk, og til sidst brænder satellitten op.
Terminatorbåndets funktion afhænger af Lorentz Force-interaktioner. Det fungerer især godt i Low Earth Orbit (LEO), hvor der er en nyttig tæthed af elektroner. Terminator Tape er designet til at sænke en satellits bane, men afhængigt af orienteringen kan ledende bånd som dette også bruges til at hæve en bane.
Aktuatoren, der deplopper båndet, er lavet af en formhukommelseslegering (SMA). Disse legeringer har en meget speciel egenskab. Når de er kolde, kan de deformeres, men når de opvarmes, vender de tilbage til deres oprindelige form. For at aktivere har SMA-aktuatoren brug for en meget lav, men konstant, strømkilde. Terminator Tape har ikke brug for strøm fra satellitten; de kan monteres med deres egne små solceller. Dette betyder, at de kan fastgøres til nedlagte satellitter for at afkøre dem.
Disse typer bånd kan også vendes. En strømforsyning kan føre strømmen i den modsatte retning, hvilket kan hæve en satellits bane. En potentiel anvendelse af disse typer enheder er på den internationale rumstation. Det er nødt til regelmæssigt at skyde thrustere for at bevare sin bane, og brændstoffet til disse thrustere skal leveres fra Jorden. Med det rette tether kan kravene til thrusterbrændstof reduceres eller fjernes.
Men indtil videre testes Terminator Tape på små satellitter, ligesom Prox-1-missionen. Og der planlægges mere test.
Tethers Unlimited siger, at de udvikler en testmission med Millennium Space Systems, TriSept og RocketLab. De opretter et lav-jord flyveeksperiment med strenge videnskabelige kontroller til at måle og sammenligne ydelsen af to identiske satellitter: en med en terminatorbånd og en uden.
Denne mission kaldes DragRacer, og det er en satellit på 25 kg, der opdeles i to identiske pakker, når den når sin 400 kilometer cirkulære sol-synkrone bane. Man installerer en Terminator-bånd, og den ene vil ikke. En af satellitterne forbliver i kredsløb i omkring 8 måneder eller et år, mens den med båndet forventes at gå ned i kredsløb i Jordens atmosfære inden for to til fire uger.
Mere:
- Pressemeddelelse: Udtagning af rumfald: Tethers Ubegrænset Annoncerer vellykket betjening af enhed til fjernelse af rumfald
- Tethers Unlimited: Terminator Tape
- Space Magazine: En ny type fremdrivningssystem, der ikke behøver drivmiddel. Det konverterer elektricitet til tryk og vice versa.
