En cubesat indsatte en de-kredsende tøjring, og den taber nu højde 24 gange hurtigere end før

Et firma kaldet Tethers Unlimited har indsat sin de-orbiting-tether i en vellykket test på Prox-1-satellitten. Satellitten er en af ​​fire, der bærer enheden, kaldet Terminator Tape. I stedet for at blive i rummet i årevis eller årtier og føje til det voksende problem med rumaffald, Prox-1 bruger sin Terminator Tape til langsomt at sænke sin bane.

Terminator Tape er en billig løsning på problemet med at fjerne inaktive satellitter fra kredsløb. Rumindustrien boomer lige nu, og det fodrer ind i det voksende problem med rumaffald. Nye retningslinjer er ved at blive udviklet til at håndtere problemer, og til sidst, der vil være restriktioner for en satellits levetid.

Tethers Unlimited udvikler deres de-orbiting-teknologi som reaktion på disse tiltag.

Terminator Tape er et kompakt letvægtsmodul - mindre end 1 kilogram - der fastgøres til CubeSats, NanoSats og Small MicroSats. Den har et lille fodaftryk, og dens drift udgør ingen risiko for driften af ​​satellitten, ifølge Tethers Unlimited.

Båndet kan installeres ved kommando eller med timer, og består af en lang, ledende tape med to valgfri solceller. Når den er indsat, det "generer neutral partikelmodstand og passiv elektromagnetisk modstand for at fremskynde de-kredsløbet, " ifølge Tethers Unlimiteds hjemmeside.

Under Prox-1 testen, en uafhængig timer blev brugt, og et 70 meter langt bånd blev indsat i begyndelsen af ​​september 2019. Ifølge U.S. Space Surveillance Network, Prox-1 sænkede sin bane 24 gange hurtigere end satellitter uden Terminator Tape.

"Tre måneder efter lanceringen, som planlagt, vores timerenhed beordrede Terminator Tape til at installere, og vi kan se fra observationer fra U.S. Space Surveillance Network, at satellitten straks begyndte at de-kredse mere end 24 gange hurtigere, " sagde Dr. Rob Hoyt, TUI's administrerende direktør, i en pressemeddelelse. "Hurtig fjernelse af døde satellitter på denne måde vil hjælpe med at bekæmpe det voksende problem med rumaffald. Denne vellykkede test beviser, at denne lette og billige teknologi er et effektivt middel for satellitprogrammer til at opfylde kravene til afbødning af orbitalt affald."

Når Terminator Tape er installeret, Jordens tyngdekraft trækker den stramt og justerer den lodret. Båndet virker derefter ved at interagere med Jordens magnetfelt og ionosfære. Når den bevæger sig med høj hastighed gennem Jordens magnetiske feltlinjer, der induceres en strøm i båndet. Det konverterer dybest set satellittens orbitale energi til elektrisk energi. Båndet fungerer som en leder, og dets elektriske strøm interagerer med magnetfeltet for at skabe træk.

Når en satellit sænker sig ned i atmosfæren, båndet vil skabe yderligere træk, og til sidst vil satellitten brænde op.

Terminatorbåndets funktion afhænger af Lorentz kraftinteraktioner. Det fungerer især godt i lav kredsløb om jorden (LEO), hvor der er en nyttig tæthed af elektroner. Terminator Tape er designet til at sænke en satellits kredsløb, men afhængigt af orienteringen, ledende bånd som dette kan også bruges til at hæve en bane.

Aktuatoren, der anvender båndet, er lavet af en formhukommelseslegering (SMA). Disse legeringer har en helt særlig egenskab. Når de er kolde, de kan blive deformeret, men når de er opvarmede, de vender tilbage til deres oprindelige form. For at aktivere, SMA-aktuatoren har brug for en meget lav, men konstant strømkilde. Terminator Tape behøver ikke strøm fra satellitten; den kan monteres med sine egne bittesmå solceller. Det betyder, at den kan knyttes til hedengangne ​​satellitter for at de-kredse dem.

Disse typer bånd kan også vendes. En strømforsyning kan drive strømmen i den modsatte retning, som kan hæve en satellits kredsløb. En potentiel brug af disse typer enheder er på den internationale rumstation. Den skal affyre thrustere regelmæssigt for at bevare sin bane, og brændstoffet til disse thrustere skal leveres fra Jorden. Med den rigtige tøjring, thrusterens brændstofbehov kan reduceres eller elimineres.

Men for nu, Terminator Tape bliver testet på små satellitter som Prox-1 missionen. Og der er flere test under planlægning.

Tethers Unlimited siger, at de er ved at udvikle en testmission med Millennium Space Systems, TriSept og RocketLab. De laver et flyveeksperiment med lav jord med strenge videnskabelige kontroller til at måle og sammenligne ydeevnen af ​​to identiske satellitter:en med et terminatorbånd og en uden.

Den mission hedder DragRacer, og det er en satellit på 25 kg, der vil opdeles i to identiske pakker, når den når sin 400 kilometer lange cirkulære solsynkrone bane. En vil installere et Terminator Tape, og en vil ikke. En af satellitterne vil forblive i kredsløb i omkring otte måneder eller et år, mens den med båndet forventes at de-kredse ind i Jordens atmosfære inden for to til fire uger.