Một số điều tốt nhất trong khoa học là thanh lịch và đơn giản. Một hệ thống động lực mới đang được phát triển ở Tây Ban Nha là cả hai điều đó, và có thể giúp giải quyết một vấn đề đang gia tăng với các vệ tinh Trái đất: sự phổ biến của rác vũ trụ.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Carlos III de Madrid (UC3M) và Đại học Politécnica de Madrid (UPM) ở Tây Ban Nha đang cấp bằng sáng chế cho một loại hệ thống động lực mới để quay quanh các vệ tinh không sử dụng bất kỳ nhiên liệu đẩy hoặc vật tư tiêu hao nào. Hệ thống này về cơ bản là một dây buộc, dưới dạng một cuộn băng nhôm dài vài km và rộng vài inch, thoát ra khỏi vệ tinh. Các nhà nghiên cứu gọi nó là một không gian buộc.
Đây là một công nghệ đột phá vì nó cho phép người ta biến năng lượng quỹ đạo thành năng lượng điện và ngược lại mà không cần sử dụng bất kỳ loại tiêu hao nào. - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Chiếc cà vạt không gian nhẹ được cuộn lại trong quá trình phóng và một khi vệ tinh đã đi vào quỹ đạo, nó đã triển khai. Sau khi được triển khai, băng có thể chuyển đổi điện thành lực đẩy hoặc lực đẩy thành điện năng. Các nhà nghiên cứu Tây Ban Nha đằng sau điều này nói rằng các mối quan hệ không gian sẽ được sử dụng theo cặp.
Hệ thống này dựa trên cái được gọi là một tether có chức năng làm việc thấp. Một lớp phủ đặc biệt trên dây buộc đã tăng cường tính chất phát xạ điện tử khi nhận ánh sáng mặt trời và nhiệt. Những tính chất đặc biệt này cho phép nó hoạt động theo hai cách. Đây là một công nghệ đột phá vì nó cho phép người ta biến năng lượng quỹ đạo thành năng lượng điện và ngược lại mà không sử dụng bất kỳ loại vật liệu tiêu hao nào, ông Gonzalo Sánchez Arriaga, nhà nghiên cứu Ramón y Cajal tại Khoa Kỹ thuật Sinh học và Vũ trụ tại UC3M cho biết.
Khi một vệ tinh mất độ cao và đến gần Trái đất hơn, dây buộc sẽ chuyển đổi lực đẩy do trọng lực gây ra thành điện năng cho các hệ thống tàu vũ trụ sử dụng. Khi nói đến các cơ sở quỹ đạo như Trạm vũ trụ quốc tế (ISS), hệ thống dây buộc này có thể giải quyết một vấn đề gây phiền nhiễu. Mỗi năm ISS phải đốt một lượng nhiên liệu đáng kể để duy trì quỹ đạo của nó. Tether có thể tạo ra điện khi nó di chuyển gần Trái đất hơn và điện này có thể thay thế cho nhiên liệu đẩy. Arriaga cho biết, với một chức năng hoạt động thấp và năng lượng được cung cấp bởi bảng điều khiển năng lượng mặt trời của ISS, lực cản của khí quyển có thể được bù lại mà không cần sử dụng nhiên liệu đẩy, Arriaga nói.
Không giống như các công nghệ đẩy hiện tại, chức năng hoạt động thấp không cần nhiên liệu đẩy và nó sử dụng tài nguyên thiên nhiên từ môi trường không gian như trường địa từ, plasma ionospheric và bức xạ mặt trời. - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Đối với các vệ tinh có sức mạnh trên tàu, dây buộc sẽ hoạt động ngược lại. Nó sẽ sử dụng điện để cung cấp lực đẩy cho tàu vũ trụ. Điều này đặc biệt hữu ích cho các vệ tinh gần cuối đời hoạt động của chúng. Thay vì mòn mỏi trong quỹ đạo trong một thời gian dài như rác vũ trụ, vệ tinh vô chủ có thể bị buộc phải quay lại bầu khí quyển Trái đất, nơi nó sẽ bốc cháy vô hại.
Hệ thống buộc không gian dựa trên những gì mà người ta gọi là Lorentz kéo. Kéo Lorentz là một hiệu ứng điện động. . . Đây là một video.
Các tổ chức không gian đã thể hiện sự quan tâm đến dây buộc chức năng công việc thấp và nhóm nghiên cứu Tây Ban Nha đang thông báo cho các chuyên gia ở Hoa Kỳ, Nhật Bản và Châu Âu. Bước tiếp theo là sản xuất các nguyên mẫu. Sánchez Arriaga cho biết, thách thức lớn nhất là sản xuất bởi vì dây buộc phải thu thập các đặc tính phát xạ quang và điện tử rất đặc biệt.
Bộ Kinh tế, Công nghiệp và Năng lực cạnh tranh Tây Ban Nha đã trao cho đội Tây Ban Nha một khoản tài trợ để điều tra các tài liệu cho hệ thống. Nhóm nghiên cứu cũng đã đệ trình một đề xuất lên Liên minh Châu Âu và Công nghệ mới nổi (FET-Open) để tài trợ. Các dự án FET-OPEN sẽ là nền tảng bởi vì nó xem xét việc sản xuất và mô tả hóa dây buộc chức năng công việc thấp đầu tiên và phát triển một bộ deorbit dựa trên công nghệ này để được thử nghiệm trong sứ mệnh không gian trong tương lai. Nếu được tài trợ, nó sẽ là một bước đệm cho tương lai của các tethers chức năng công việc thấp trong không gian, ông Cameron Sanchez Arriaga kết luận.
Trong video này, Gonzalo Sanchez Arriaga giải thích cách hệ thống hoạt động. Nếu bạn không nói tiếng Tây Ban Nha, chỉ cần bật phụ đề.
