Mõned teaduse parimad asjad on elegantsed ja lihtsad. Uus Hispaanias väljatöötatav tõukejõusüsteem on mõlemad asjad ja see võib aidata lahendada Maa satelliitide kasvavat probleemi: kosmoseprügi levikut.
Hispaanias asuva Universidad Carlos III de Madridi (UC3M) ja Universidad Politécnica de Madrid (UPM) teadlased on patenteerinud uut tüüpi tõukejõusüsteemi satelliitide orbiidil, mis ei kasuta ühtegi raketikütust ega tarvikuid. Süsteem on põhimõtteliselt jada, paar kilomeetrit pikk ja paari tolli laiune alumiiniumlindi kujul, mis kulgeb satelliidilt välja. Teadlased nimetavad seda kosmose lipsuks.
"See on häiriv tehnoloogia, kuna võimaldab muundada orbitaalenergia elektrienergiaks ja vastupidi, ilma mis tahes tüüpi tarvikuid kasutamata". - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Kerge kosmoseteip on käivitamise ajal üles keritud ja kui satelliit on orbiidil, siis see kasutusele võetakse. Pärast kasutuselevõttu saab lint muuta elektrienergia tõukejõuks või tõukejõu elektriks. Selle taga olevad Hispaania teadlased väidavad, et kosmosesidemeid kasutatakse paarikaupa.
Süsteem põhineb nn madala tööfunktsiooniga lõastamisel. Spetsiaalse testriba peal on paremad elektronide emissiooni omadused päikesevalguse ja kuumuse vastuvõtmisel. Need eriomadused võimaldavad tal töötada kahel viisil. "See on häiriv tehnoloogia, kuna võimaldab inimesel muundada orbitaalenergia elektrienergiaks ja vastupidi, ilma et oleks vaja kasutada ühtki tarbekatet," ütles Gonzalo Sánchez Arriaga, Ramón y Cajal UC3Mi bioenergeetika ja kosmosetehnika osakonna teadur.
Kuna satelliit kaotab kõrguse ja jõuab Maale lähemale, muundab jaam selle raskusjõu mõjul elektrienergiaks kosmoselaevade süsteemide kasutamiseks. Kui tegemist on selliste rajatiste orbiidiga nagu rahvusvaheline kosmosejaam (ISS), siis võiks see lõastamissüsteem lahendada tüütu probleemi. Igal aastal peab ISS oma orbiidi säilitamiseks põletama märkimisväärses koguses raketikütust. Jagu võib Maale lähemale liikudes toota elektrit ja see elekter võiks raketikütuse asendada. "Madala tööfunktsiooniga lõasta ja ISSi päikesepaneelist saadava energiaga saab atmosfääri takistuse kompenseerida ilma raketikütuse kasutamiseta," ütles Arriaga.
"Erinevalt praegustest tõukejõutehnoloogiatest ei vaja madala tööfunktsiooniga lõastaja raketikütust ja see kasutab kosmose keskkonnast pärit loodusressursse nagu geomagnetiline väli, ionosfääri plasma ja päikesekiirgus." - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Suure satelliittelektriga satelliitide puhul töötab jaam tagurpidi. See kasutaks kosmoselaevade tõukejõu saamiseks elektrit. See on eriti kasulik satelliitidele nende tööea lõpus. Selle asemel, et pikka aega orbiidil kosmose rämpsuna varitseda, võiks mahajäetud satelliidi sundida naasta Maa atmosfääri, kus see kahjutult põleda.
Space-tie süsteem põhineb nn Lorentzi lohistamisel. Lorentzi tõmbejõud on elektrodünaamiline efekt. (Elektrodünaamika entusiastid saavad sellest kõike lugeda.) Ma ei lähe sellesse liiga sügavalt, kuna ma pole füüsik, kuid Hispaania teadlased väidavad, et Lorentzi tõmmet saab hõlpsalt jälgida, kui jälgitakse, kuidas magnet kukub läbi vasktoru. . Siin on video.
Kosmoseorganisatsioonid on üles näidanud huvi vähese töövõimega lõastamise vastu ja Hispaania meeskond jagab sõna USA, Jaapani ja Euroopa ekspertidele. Järgmine samm on prototüüpide tootmine. "Suurim väljakutse on selle valmistamine, kuna lõngal peaks olema väga spetsiifilised optiliste ja elektronide emissiooni omadused," ütleb Sánchez Arriaga.
Hispaania majandus-, tööstus- ja konkurentsiministeerium on andnud Hispaania meeskonnale toetust süsteemi materjalide uurimiseks. Töörühm on esitanud rahastamisettepaneku ka Euroopa Komisjoni tuleviku ja kujunemisjärgus tehnoloogiate (FET-Open) konsortsiumile. „FET-OPENi projekt oleks vundament, kuna see peab tulevase kosmoseülesande ajal proovile panema esimese vähese tööfunktsiooniga siduri valmistamist ja iseloomustamist ning sellel tehnoloogial põhineva deorbiidi komplekti väljatöötamist. Rahastamise korral oleks see samm madala töövõimega lõastade tulevikuks kosmoses ”lõpetas Sanchez Arriaga.
Selles videos selgitab Gonzalo Sanchez Arriaga, kuidas süsteem töötab. Kui te ei räägi hispaania keelt, lülitage subtiitrid sisse.
