Một công ty có tên Tethers Unlimited đã triển khai dây buộc không quay quanh trong một thử nghiệm thành công trên vệ tinh Prox-1. Vệ tinh là một trong bốn chiếc đang mang thiết bị, được gọi là Băng Kẻ hủy diệt. Thay vì ở lại trong không gian trong nhiều năm hoặc nhiều thập kỷ, và thêm vào vấn đề ngày càng tăng của các mảnh vỡ không gian, Prox-1 đang sử dụng Băng kết thúc để từ từ hạ thấp quỹ đạo của nó.
Băng Terminator là một giải pháp chi phí thấp cho vấn đề loại bỏ các vệ tinh không hoạt động khỏi quỹ đạo. Ngành công nghiệp vũ trụ đang bùng nổ ngay bây giờ, và điều đó khiến cho vấn đề mảnh vỡ không gian ngày càng tăng. Các hướng dẫn mới đang được phát triển để giải quyết vấn đề, và cuối cùng, sẽ có những hạn chế trong suốt cuộc đời vệ tinh.
Tethers Unlimited đang phát triển công nghệ khử quỹ đạo của họ để đáp ứng với các biện pháp này.
Loại bỏ nhanh chóng các vệ tinh chết theo cách này sẽ giúp chống lại vấn đề mảnh vỡ không gian đang phát triển.
DR. ROB HOYT, Giám đốc điều hành, TETHERS UNLIMITED
Băng Terminator là một mô-đun gọn nhẹ nhỏ gọn, nhỏ hơn 1 kg, gắn với CubeSats, NanoSats và MicroSats nhỏ. Nó có một dấu chân nhỏ và hoạt động của nó không gây rủi ro cho hoạt động của vệ tinh, theo Tethers Unlimited.
Băng có thể được triển khai bằng lệnh hoặc bằng bộ đếm thời gian, và bao gồm một băng dài, dẫn điện với hai pin mặt trời tùy chọn. Khi được triển khai, nó tạo ra lực kéo hạt trung tính và lực điện từ thụ động để đẩy nhanh quỹ đạo khử theo trang web của Tethers Unlimited.
Thử nghiệm thành công này chứng minh rằng công nghệ nhẹ và chi phí thấp này là một phương tiện hiệu quả cho các chương trình vệ tinh để đáp ứng các yêu cầu giảm thiểu mảnh vỡ quỹ đạo.
Tiến sĩ Rob Hoyt, Giám đốc điều hành, Tethers Unlimited
Trong thử nghiệm Prox-1, một bộ đếm thời gian độc lập đã được sử dụng và một cuộn băng dài 70 mét (230 ft) đã được triển khai vào đầu tháng 9 năm 2019. Theo Mạng giám sát vũ trụ Hoa Kỳ, Prox-1 ngay lập tức bắt đầu hạ thấp quỹ đạo của nó nhanh hơn 24x so với vệ tinh không có băng Terminator.
Ba tháng sau khi phóng, theo kế hoạch, đơn vị hẹn giờ của chúng tôi đã ra lệnh cho Kẻ hủy diệt băng triển khai và chúng ta có thể thấy từ các quan sát của Mạng giám sát không gian Hoa Kỳ rằng vệ tinh ngay lập tức bắt đầu quay vòng nhanh hơn hai mươi bốn lần, Dr. Rob Hoyt, CEO của TUI, trong một thông cáo báo chí. Vì vậy, thay vì duy trì trong quỹ đạo hàng trăm năm. Loại bỏ nhanh chóng các vệ tinh chết theo cách này sẽ giúp chống lại vấn đề mảnh vỡ không gian đang phát triển. Thử nghiệm thành công này chứng minh rằng công nghệ nhẹ và chi phí thấp này là một phương tiện hiệu quả để các chương trình vệ tinh đáp ứng các yêu cầu giảm thiểu mảnh vỡ quỹ đạo.
Khi Băng Kẻ hủy diệt được triển khai, lực hấp dẫn Trái đất kéo nó chặt và sắp xếp nó theo chiều dọc. Băng sau đó hoạt động bằng cách tương tác với từ trường và tầng điện ly Earth. Khi nó di chuyển với tốc độ cao thông qua các đường sức từ của Earth, một dòng điện được tạo ra trong Băng. Về cơ bản, nó là chuyển đổi các vệ tinh quỹ đạo năng lượng thành năng lượng điện. Băng hoạt động như một dây dẫn và dòng điện của nó tương tác với từ trường để tạo ra lực cản.
Khi một vệ tinh tự hạ thấp vào bầu khí quyển, Băng sẽ tạo ra lực cản hơn nữa và cuối cùng vệ tinh sẽ bốc cháy.
Chức năng của Băng kết thúc phụ thuộc vào Tương tác lực Lorentz. Nó hoạt động đặc biệt tốt trong quỹ đạo Trái đất thấp (LEO) nơi có mật độ electron hữu ích. Băng Terminator được thiết kế để hạ thấp quỹ đạo Vệ tinh, nhưng tùy thuộc vào hướng, các băng như thế này cũng có thể được sử dụng để nâng quỹ đạo.
Thiết bị truyền động triển khai băng được làm bằng hợp kim bộ nhớ hình dạng (SMA). Những hợp kim này có một tài sản rất đặc biệt. Khi họ lạnh, họ có thể bị biến dạng, nhưng khi họ nóng lên, họ trở lại hình dạng ban đầu. Để kích hoạt, bộ truyền động SMA cần một nguồn năng lượng rất thấp, nhưng không đổi. Băng Terminator không cần bất kỳ nguồn điện nào từ vệ tinh; chúng có thể được gắn với pin mặt trời nhỏ bé của riêng mình. Điều này có nghĩa là chúng có thể được gắn vào các vệ tinh không còn tồn tại để khử quỹ đạo của chúng.
Những loại băng cũng có thể được đảo ngược. Một nguồn cung cấp năng lượng có thể điều khiển dòng điện theo hướng ngược lại, có thể nâng quỹ đạo vệ tinh. Một ứng dụng tiềm năng của các loại thiết bị này là trên Trạm vũ trụ quốc tế. Nó cần phải thường xuyên bắn các máy đẩy để duy trì quỹ đạo của nó, và nhiên liệu cho các máy đẩy đó phải được chuyển từ Trái đất. Với dây buộc phải, các yêu cầu nhiên liệu của máy đẩy có thể được giảm hoặc loại bỏ.
Nhưng hiện tại, Băng Kẻ hủy diệt đang được thử nghiệm trên các vệ tinh nhỏ, như nhiệm vụ Prox-1. Và có nhiều thử nghiệm khác đang được lên kế hoạch.
Tethers Unlimited cho biết họ đang phát triển một nhiệm vụ thử nghiệm với Hệ thống không gian thiên niên kỷ, TriSept và RocketLab. Họ đã tạo ra một thí nghiệm bay trên Trái đất thấp với các điều khiển khoa học nghiêm ngặt để đo lường và so sánh hiệu suất của hai vệ tinh giống hệt nhau: một với Băng Terminator và một không có.
Nhiệm vụ đó được gọi là DragRacer, và nó là một vệ tinh nặng 25 kg, sẽ chia thành hai gói giống hệt nhau khi nó đạt đến quỹ đạo đồng bộ mặt trời hình tròn 400 km. Một người sẽ triển khai một Kẻ hủy diệt Băng và một người đã thắng. Một trong số các vệ tinh sẽ ở trên quỹ đạo trong khoảng 8 tháng hoặc một năm, trong khi một vệ tinh có Băng dự kiến sẽ bay vào quỹ đạo bầu khí quyển Trái đất trong vòng hai đến bốn tuần.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: Loại bỏ thùng rác vũ trụ: Tethers không giới hạn tuyên bố vận hành thành công thiết bị loại bỏ mảnh vụn không gian
- Tethers Unlimited: Băng Terminator
- Tạp chí không gian: Một loại hệ thống đẩy mới mà không cần cần thiết. Nó chuyển đổi điện thành lực đẩy và phó Versa.
