Een bedrijf genaamd Tethers Unlimited heeft zijn baan om de baan ingezet in een succesvolle test op de Prox-1-satelliet. De satelliet is een van de vier die het apparaat dragen, de Terminator Tape. In plaats van jaren of decennia in de ruimte te blijven en het groeiende probleem van ruimtepuin te vergroten, gebruikt Prox-1 zijn Terminator Tape om zijn baan langzaam te verlagen.
De Terminator Tape is een goedkope oplossing voor het probleem van het verwijderen van inactieve satellieten uit de ruimte. De ruimtevaartindustrie is momenteel booming, en dat voedt het groeiende probleem van ruimteafval. Er worden nieuwe richtlijnen ontwikkeld om het probleem aan te pakken en uiteindelijk zullen er beperkingen gelden voor de levensduur van een satelliet.
Als reactie op deze maatregelen ontwikkelt Tethers Unlimited hun de-baantechnologie.
"Het op deze manier snel verwijderen van dode satellieten zal het groeiende probleem van ruimtepuin helpen bestrijden."
DR. ROB HOYT, CEO, TETHERS UNLIMITED
De Terminator Tape is een compacte lichtgewicht module van minder dan 1 kilogram die kan worden bevestigd aan CubeSats, NanoSats en Small MicroSats. Het heeft een kleine voetafdruk en de werking ervan vormt volgens Tethers Unlimited geen risico voor de werking van de satelliet.
De tape kan op commando of timer worden ingezet en bestaat uit een lange, geleidende tape met twee optionele zonnecellen. Wanneer het wordt ingezet, genereert het volgens de website van Tethers Unlimited "neutrale deeltjesweerstand en passieve elektromagnetische weerstand om de de-baan te bespoedigen".
"Deze succesvolle test bewijst dat deze lichtgewicht en goedkope technologie een effectief middel is voor satellietprogramma's om te voldoen aan de vereisten voor het verminderen van de baanafval."
Dr. Rob Hoyt, CEO, Tethers Unlimited
Tijdens de Prox-1-test werd een onafhankelijke timer gebruikt en begin september 2019 werd een tape van 70 meter (230 ft) geplaatst. Volgens het US Space Surveillance Network begon Prox-1 onmiddellijk zijn baan 24x sneller te verlagen dan satellieten zonder de Terminator Tape.
"Drie maanden na de lancering, zoals gepland, gaf onze timer de opdracht om de Terminator Tape in te zetten, en we kunnen aan de hand van waarnemingen van het US Space Surveillance Network zien dat de satelliet onmiddellijk meer dan vierentwintig keer sneller in een baan om de aarde draaide," zei Dr. Rob Hoyt, CEO van TUI, in een persbericht. 'Dus, in plaats van honderden jaren in een baan om de aarde te blijven. Het op deze manier snel verwijderen van dode satellieten zal helpen het groeiende probleem van ruimtepuin te bestrijden. Deze succesvolle test bewijst dat deze lichtgewicht en goedkope technologie een effectief middel is voor satellietprogramma's om te voldoen aan de vereisten voor het verminderen van de baanafval. ”
Wanneer de Terminator Tape wordt ingezet, trekt de zwaartekracht van de aarde het strak en lijnt het verticaal uit. De tape werkt vervolgens door interactie met het aardmagnetische veld en de ionosfeer. Terwijl het met hoge snelheid door de magnetische veldlijnen van de aarde reist, wordt er een stroom geïnduceerd in de tape. Het zet in feite de orbitale energie van de satellieten om in elektrische energie. De tape werkt als een geleider en de elektrische stroom werkt samen met het magnetische veld om weerstand te creëren.
Als een satelliet zichzelf in de atmosfeer laat zakken, zal de tape meer weerstand creëren en uiteindelijk zal de satelliet opbranden.
De functie van de Terminator Tape hangt af van Lorentz Force-interacties. Het werkt vooral goed in Low Earth Orbit (LEO) waar er een nuttige dichtheid van elektronen is. De Terminator Tape is ontworpen om de baan van een satelliet te verlagen, maar afhankelijk van de oriëntatie kunnen dergelijke geleidende banden ook worden gebruikt om een baan om de aarde te brengen.
De actuator die de tape inzet is gemaakt van een vormgeheugenlegering (SMA). Deze legeringen hebben een heel bijzondere eigenschap. Als ze koud zijn, kunnen ze worden vervormd, maar als ze worden verwarmd, keren ze terug naar hun oorspronkelijke vorm. Om te activeren heeft de SMA-actuator een zeer lage, maar constante stroombron nodig. De Terminator Tape heeft geen stroom van de satelliet nodig; ze kunnen worden gemonteerd met hun eigen kleine zonnecellen. Dit betekent dat ze kunnen worden bevestigd aan ter ziele gegane satellieten om ze uit de baan te halen.
Dit soort banden kan ook worden omgekeerd. Een voeding kan de stroom in de tegenovergestelde richting sturen, waardoor de baan van een satelliet kan stijgen. Een mogelijk gebruik van dit soort apparaten is op het internationale ruimtestation. Het moet regelmatig stuwraketten afvuren om zijn baan te behouden, en de brandstof voor die stuwraketten moet van de aarde worden afgeleverd. Met de juiste kabel kan de brandstofbehoefte van de boegschroef worden verminderd of geëlimineerd.
Maar voorlopig wordt de Terminator Tape getest op kleine satellieten, zoals de Prox-1-missie. En er worden nog meer tests gepland.
Tethers Unlimited zegt dat ze een testmissie aan het ontwikkelen zijn met Millennium Space Systems, TriSept en RocketLab. Ze creëren een Low-Earth-vluchtexperiment met rigoureuze wetenschappelijke controles om de prestaties van twee identieke satellieten te meten en te vergelijken: één met een Terminator Tape en één zonder.
Die missie heet DragRacer en het is een satelliet van 25 kg die zich in twee identieke pakketten zal splitsen wanneer hij zijn cirkelvormige, zon-synchrone baan van 400 kilometer bereikt. De ene zal een Terminator Tape inzetten en de andere niet. Een van de satellieten zal ongeveer 8 maanden of een jaar in een baan om de aarde blijven, terwijl de satelliet met de tape naar verwachting binnen twee tot vier weken de baan van de aarde zal verlaten.
Meer:
- Persbericht: Ruimteafval wegnemen: Tethers Unlimited kondigt succesvolle werking van ruimteafvalverwijderingsapparaat aan
- Tethers Unlimited: Terminator Tape
- Space Magazine: een nieuw soort voortstuwingssysteem dat geen drijfgas nodig heeft. Het zet elektriciteit om in stuwkracht en omgekeerd.
