Деякі з найкращих речей у науці - елегантні та прості. Нова система приведення в рух, що розробляється в Іспанії, - це і те, і може допомогти вирішити зростаючу проблему із супутниками Землі: поширення космічного сміття.
Дослідники з Універсідаду Карлос III де Мадрид (UC3M) та Мадридського університету Universidad Politécnica (UPM) запатентують новий вид системи приведення в рух супутників на орбіті, які не використовують ні пальне, ні витратні матеріали. Система в основному є прив’язкою, у вигляді алюмінієвої стрічки довжиною в пару кілометрів і шириною пару дюймів, яка виходить із супутника. Дослідники називають це космічною краваткою.
"Це руйнівна технологія, оскільки вона дозволяє перетворювати орбітальну енергію в електричну енергію і навпаки, не використовуючи будь-якого типу витратних матеріалів". - Гонсало Санчес Арріага, UC3M.
Легка космічна краватка згортається під час запуску, і коли супутник перебуває на орбіті, він розгортається. Після розгортання стрічка може або перетворювати електроенергію в тягу, або тягати в електрику. Іспанські дослідники за цим говорять, що космічні зв'язки будуть використовуватися парами.
Система базується на тому, що називається тетером "низької роботи". Спеціальне покриття на тетері покращує властивості випромінювання електронів при отриманні сонячного світла і тепла. Ці особливі властивості дозволяють йому функціонувати двома способами. "Це руйнівна технологія, оскільки вона дозволяє перетворювати орбітальну енергію в електричну енергію і навпаки, не використовуючи будь-якого виду споживаних", - сказав Гонсало Санчес Арріага, дослідник Рамон і Каджал з відділу біоінженерії та аерокосмічної інженерії UC3M.
Коли супутник втрачає висоту і наближається до Землі, тетер перетворює цю тягу, викликану силою тяжіння, в електрику для систем використання космічних кораблів. Що стосується орбітальних споруд, таких як Міжнародна космічна станція (МКС), ця система прив'язки може вирішити набридливу проблему. Кожен рік МКС повинен спалювати значну кількість палива для підтримки своєї орбіти. Тетер може генерувати електроенергію, коли він рухається ближче до Землі, і ця електроенергія може замінити пальне. "Завдяки тетеру з низькою робочою здатністю та енергії, що надається сонячною панеллю МКС, атмосферне потяг можна компенсувати без використання пропелента", - сказав Арріага.
"На відміну від сучасних силових технологій, функція низької робочої сили не потребує палива, і він використовує природні ресурси з космічного середовища, такі як геомагнітне поле, іоносферна плазма та сонячне випромінювання." - Гонсало Санчес Арріага, UC3M.
Для супутників з великою бортовою потужністю тетер буде працювати в зворотному напрямку. Він використовував би електроенергію, щоб забезпечити тягу до космічного корабля. Це особливо корисно для супутників наприкінці терміну експлуатації. Замість того, щоб довго вибухати на орбіту, як космічний мотлох, занедбаний супутник може бути змушений знову потрапити в атмосферу Землі, де він буде нешкідливо згоряти.
Система пробілів базується на тому, що називається перетягуванням Лоренца. Перетягування Лоренца - це електродинамічний ефект. (Ентузіасти з електродинаміки можуть прочитати про це все тут.) Я не буду надто глибоко вникати в нього, тому що я не фізик, але іспанські дослідники припускають, що перетягування Лоренца можна легко спостерігати, спостерігаючи, як магніт падає через мідну трубку . Ось відео.
Космічні організації виявляють інтерес до низькоробочої функції, і іспанська команда отримує слово для експертів у США, Японії та Європі. Наступний крок - виготовлення прототипів. "Найбільшою проблемою є його виготовлення, оскільки тетер повинен зібрати дуже специфічні властивості оптичного та електронного випромінювання", - каже Санчес Арріага.
Міністерство економіки, промисловості та конкурентоспроможності Іспанії присвоїло іспанській команді грант на розслідування матеріалів для цієї системи. Команда також подала пропозицію до консорціуму Європейської Комісії з питань майбутнього та нових технологій (FET-Open) для фінансування. «Проект FET-OPEN був би основоположним, оскільки він враховує виготовлення та характеристику першого тетера з низькою роботою та розробку набору для деорбіту на основі цієї технології для тестування на майбутній космічній місії. Якщо його фінансувати, це було б кроком до майбутнього низькопрацюючих прив'язків у космосі », - підсумував Санчес Арріага.
У цьому відео Гонсало Санчес Арріага пояснює, як працює система. Якщо ви не розмовляєте іспанською, увімкніть субтитри.
