ESA'er næste satellit drevet af butan

ESA's næste miniaturesatellit vil være dens første i stand til at ændre kredsløb. Takket være en kompakt thruster, der ligner en butan cigarettænder, satellitten på størrelse med kornkassen vil flyve rundt om sin næsten tvilling for at teste deres radiokommunikation.

Klar til at blive lanceret med sin pendant fra Kina den 2. februar, GomX-4B er bygget af seks standard 10 cm CubeSat enheder.

Meget hurtigere at bygge og billigere at opsende end traditionelle satellitter, ESA gør brug af CubeSats til at teste nye teknologier i rummet.

Hovedmålet er at teste radioforbindelsen i forskellige afstande, dirigere data fra den ene satellit til den anden, derefter ned til jorden. GomX-4A, fra det danske forsvarsministerium, vil forblive på plads, mens ESA's GomX-4B manøvrerer op til 4500 km væk.

Leveret af det svenske firma NanoSpace, thrusterne monteret langs den ene side vil tillade den at justere sin bevægelse med i alt 15 m/s – en hastighed svarende til en sparket fodbold.

"Vi har to brændstoftanke under tryk forbundet med to par thrustere, " forklarer Tor-Arne Grönland, leder af NanoSpace.

"I stedet for at brænde drivmiddel, disse er simplere 'koldgas' thrustere designet specielt til sådan en lille mission. Og enklere betyder billigere og mindre.

"Brændstoffet opbevares under tryk, derefter frigivet gennem en lille raketdyse. Selvom det er kold gas, vi opnår en væsentlig hastighedsændring ved at bruge flydende butan, der bliver til gas, når den kommer ud.

"At opbevare det som en væske, som i en cigarettænder, giver os mulighed for at pakke så mange butanmolekyler som muligt inde i det lille tilgængelige volumen - dens flydende form er omkring 1000 gange tættere end dens gas."

Hver thruster vil kun give 1 millinewton – den vægt, du ville føle med en fjer i hånden – men nok til at flytte den 8 kg lange satellit over tid.

Thrusterne vil typisk blive affyret i par, selvom de også kan arbejde individuelt, i et par minutter ad gangen og op til en time.

"Sammenlignet med en typisk halvtons satellit med 1 N hydrazin-thrustere, vi er næsten hundrede gange lettere og tusind gange svagere, " tilføjer Tor-Arne.

"Alle elementer, såsom kammeret, dyse og sensorer er monteret i en 1x2 cm chip, kun 1 mm tyk."

NanoSpace har allerede flyverfaring bag sin koldgas-thruster, med en mindre version båret på Kinas TW-1 i 2015.

Virksomheden planlægger at demonstrere rigtig mange forskellige operationsmetoder under GomX-4B-missionen:"Vi laver forskellige former for forbrændinger:lange, kort, pulserer og drosler op og ned. Det er vigtigt at gøre disse ting tidligt i missionen og så igen sent, for at vise, at den kan overleve og præstere godt i rummet."

NanoSpace begyndte som en kommerciel spin-off fra Sveriges Universitet i Uppsala, og blev sidste år opkøbt af danske GomSpace, bygherren af ​​GomX-4 satellitterne. Virksomhederne arbejder i øjeblikket sammen om en konstellation af mere end 200 CubeSats til en kommerciel kunde.

NanoSpace er også ved at udvikle en ESA thruster til at flyve flere satellitter i formation, rendezvous og docking, og til at styre orienteringen af ​​CubeSats i det dybe rum.