Niektoré z najlepších vecí vo vede sú elegantné a jednoduché. Nový pohonný systém vyvíjaný v Španielsku je oboma vecami a mohol by pomôcť vyriešiť rastúci problém so satelitmi Zeme: šírenie vesmírneho odpadu.
Vedci z Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) a Universidad Politécnica de Madrid (UPM) v Španielsku patentujú nový druh pohonného systému pre obiehajúce satelity, ktorý nepoužíva žiadny pohon alebo spotrebný materiál. Systém je v podstate postrojom vo forme hliníkovej pásky dlhej niekoľko kilometrov a šírky pár centimetrov, ktorá vedie zo satelitu. Vedci to nazývajú vesmírnou kravatou.
„Je to rušivá technológia, pretože umožňuje transformovať orbitálnu energiu na elektrickú energiu a naopak bez použitia akéhokoľvek druhu spotrebného materiálu“. - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Ľahká vesmírna kravata sa počas vzletu zvinie a keď je satelit na obežnej dráhe, je nasadený. Po nasadení môže páska konvertovať elektrinu na ťah, alebo tlačiť na elektrinu. Španielski vedci za tým hovoria, že vesmírne väzby sa budú používať vo dvojiciach.
Systém je založený na tom, čo sa nazýva väzba „s nízkou pracovnou funkciou“. Špeciálny povlak na popruhu má zlepšené emisné vlastnosti elektrónov pri prijímaní slnečného svetla a tepla. Tieto špeciálne vlastnosti mu umožňujú fungovať dvoma spôsobmi. „Je to rušivá technológia, pretože umožňuje transformovať orbitálnu energiu na elektrickú energiu a naopak bez použitia akéhokoľvek spotrebného materiálu,“ povedal Gonzalo Sánchez Arriaga, výskumný pracovník Ramón y Cajal na oddelení bioinžinierstva a letectva v UC3M.
Keď satelit stratí nadmorskú výšku a priblíži sa k Zemi, privedie uväzovací prostriedok túto gravitačne spôsobenú gravitáciu na elektrickú energiu, ktorú môžu používať kozmické systémy. Pokiaľ ide o obiehajúce zariadenia, ako je Medzinárodná vesmírna stanica (ISS), mohol by tento priväzovací systém vyriešiť nepríjemný problém. ISS musí každý rok spáliť značné množstvo paliva, aby si udržala svoju obežnú dráhu. Zväzok môže vyrábať elektrinu, keď sa pohybuje bližšie k Zemi, a táto elektrina by mohla nahradiť pohonnú látku. „Pri nízkom pracovnom postroji a energii poskytovanej solárnym panelom ISS by sa atmosférický odpor mohol kompenzovať bez použitia hnacieho plynu,“ povedal Arriaga.
„Na rozdiel od súčasných technológií pohonu nepotrebuje popruh s nízkou pracovnou schopnosťou žiadnu hnaciu látku a využíva prírodné zdroje z vesmírneho prostredia, ako je geomagnetické pole, ionosférická plazma a slnečné žiarenie.“ - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
V prípade satelitov s dostatočným výkonom na palube by postroj fungoval opačne. Využívalo by elektrinu na zabezpečenie náporu vesmírneho plavidla. To je užitočné najmä pre satelity na konci ich prevádzkovej životnosti. Radšej by sme opustenú satelitnú dráhu museli donútiť znovu vstúpiť do zemskej atmosféry, kde by neškodne vyhoreli.
Vesmírny systém je založený na tom, čo sa nazýva Lorentzov ťah. Lorentzov ťah je elektrodynamický efekt. (Elektrodynamickí nadšenci si o tom môžu prečítať všetko.) Nebudem sa do toho púšťať príliš hlboko, pretože nie som fyzik, ale španielski vedci naznačujú, že Lorentzov ťah možno ľahko pozorovať sledovaním poklesu magnetu medenou trubicou. , Toto je video.
Vesmírne organizácie prejavili záujem o väzbu s nízkou prácou a španielsky tím dostáva slovo odborníkom v USA, Japonsku a Európe. Ďalším krokom je výroba prototypov. „Najväčšou výzvou je jej výroba, pretože privádzač by mal získavať veľmi špecifické vlastnosti optických a elektrónových emisií,“ hovorí Sánchez Arriaga.
Španielske ministerstvo hospodárstva, priemyslu a konkurencieschopnosti udelilo španielskemu tímu grant na preskúmanie materiálov pre tento systém. Tím tiež predložil návrh na financovanie konzorciu Európskej komisie pre budúce a vznikajúce technológie (FET-Open). „Projekt FET-OPEN by bol základný, pretože sa pri budúcej vesmírnej misii bude testovať výroba a charakterizácia prvého postroja s nízkou funkčnou funkciou a vývoj deorbitovej súpravy založenej na tejto technológii. Ak bude financovaná, bude to odrazovým mostíkom do budúcnosti povrazov vo vesmíre s nízkou prácou, “uzavrel Sanchez Arriaga.
V tomto videu Gonzalo Sanchez Arriaga vysvetľuje, ako systém funguje. Ak nehovoríte po španielsky, jednoducho zapnite titulky.
