Magnetisk rumslæbebåd kunne målrette mod døde satellitter

Forladte satellitter kan i fremtiden blive grebet og fjernet fra vigtige kredsløb omkring Jorden med en rumslæbebåd ved hjælp af magnetiske kræfter.

Den samme magnetiske tiltrækning eller frastødning betragtes også som en sikker metode for flere satellitter til at opretholde tætte formationer i rummet.

Sådanne satellitsværme overvejes til fremtidige astronomi- eller jordobservationsmissioner - hvis deres relative positioner kan forblive stabile, kan de fungere som et enkelt gigantisk teleskop.

For at bekæmpe rumaffald, interessen for at plukke hele satellitter fra rummet vokser. Den største udfordring er at kæmpe og sikre sådanne ukontrollerede, hurtigt væltende genstande, typisk på flere tons.

Flere teknikker undersøges, inklusive robotarme, net og harpuner.

Nu forsker Emilien Fabacher fra Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, del af universitetet i Toulouse i Frankrig, har tilføjet en anden metode til listen:magnetisk grappling.

"Med en satellit vil du deorbitere, det er meget bedre, hvis du kan holde dig på sikker afstand, uden at skulle komme i direkte kontakt og risikere at beskadige både chaser- og målsatellitter, " forklarer Emilien.

"Så idéen, jeg undersøger, er at anvende magnetiske kræfter enten for at tiltrække eller afvise målsatellitten, at flytte dens kredsløb eller kredse den helt."

Sådanne målsatellitter behøver ikke være specielt udstyret på forhånd. I stedet, en sådan slæbebåd ville påvirke målsatellitter ved hjælp af deres 'magnetorquere':pålidelige elektromagneter, der allerede er båret til at justere orienteringen ved hjælp af Jordens magnetfelt.

"Disse er standardproblemer ombord på mange lavt kredsende satellitter, " tilføjer Emilien.

Det stærke magnetfelt, der kræves af chaser-satellitten, ville blive genereret ved hjælp af superledende ledninger, der er afkølet til kryogene temperaturer.

På samme måde kunne satellitter også holde flere satellitter flyvende i præcis formation, kommenterer Finn Ankersen, en ESA-ekspert i rendezvous og docking, formationsflyvning.

"Denne form for kontaktløs magnetisk påvirkning ville virke fra omkring 10-15 m ude, tilbyder positioneringspræcision inden for 10 cm med indstillingspræcision 1–2º."

For sin ph.d.-forskning, Emilien har undersøgt, hvordan den resulterende vejledning, navigations- og kontrolteknikker ville fungere i praksis, kombinere en rendezvous-simulator med magnetiske interaktionsmodeller, samtidig med at der tages højde for den konstant skiftende tilstand af Jordens egen magnetosfære.

Hans forskning er blevet støttet gennem ESA's Networking/Partnering Initiative, som støtter arbejde udført af universiteter og forskningsinstitutter om avancerede teknologier med potentielle rumapplikationer. Emilien besøgte også ESA's tekniske center i Holland, at rådføre sig med agenturets eksperter.

Emilien husker, at konceptet oprindeligt kom ud af diskussion med ESA-eksperter, og han var så heldig at være på det rigtige sted på det rigtige tidspunkt for at udforske dets gennemførlighed:"Den første overraskelse var, at det faktisk var muligt, teoretisk – i første omgang kunne vi ikke være sikre, men det viser sig, at fysikken fungerer fint."