science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een CubeSat test water als voortstuwingssysteem

Artistieke voorstelling van de Pathfinder Demonstrator-1-satelliet die het Hydros-voortstuwingssysteem zal testen. Krediet:NASA

Nieuwe voortstuwingssystemen voor CubeSats zijn de laatste tijd innovatief bezig. UT heeft gerapporteerd over voortstuwingssystemen die alles gebruiken, van vast jodium tot het eigen magnetische veld van de aarde, als een manier om een ​​klein ruimtevaartuig te verplaatsen. Nutsvoorzieningen, er is een mogelijke oplossing met behulp van een veel alledaagser materiaal voor een drijfgas:water.

Water heeft tal van voordelen als drijfgas. Het duidelijkst, het is niet vluchtig of giftig, waardoor het veel gemakkelijker te hanteren is dan conventionele raketbrandstof. Een ontwerpfout die de acceptatie van reguliere raketbrandstof voor wijdverbreid gebruik in CubeSats tegenhoudt, is hun explosieve potentieel. CubeSats zijn meestal gehuisvest naast grotere, duurdere satellieten in de ladingen van raketten. Als de raketbrandstof die in een kleine CubeSat is geladen, onbedoeld zou ontbranden, het zou de veel grotere, duurdere telescoop. Dus CubeSat-ontwerpers schrikken er terecht voor terug om zo'n gevaarlijk drijfgas in hun kleine satellieten op te nemen.

Zonder toegang tot reguliere raketbrandstof, ontwerpers hebben veel minder wenselijke keuzes voor drijfgas, zoals ionenmotoren. Sommigen kiezen zelfs helemaal geen drijfgassysteem. Dit gebrek aan vermogen om door de ruimte te navigeren, resulteert in de ter ziele gegane CubeSat die orbitale trajecten vervuilt en onbedoeld deorbiteert in een ongecontroleerde, en potentieel gevaarlijk, herkomst.

Wat water zo'n speciaal drijfgas maakt, is dat het onder normale omstandigheden volkomen stabiel is, maar het kan ook worden gesplitst om waterstof en zuurstof te maken, twee van de belangrijkste componenten van normale raketbrandstof. Deze splitsing wordt bereikt door een proces dat bekend staat als elektrolyse, die die zuurstof- en waterstofmoleculen van het water van elkaar scheidt. Vervolgens kan elk afzonderlijk element in een raketmondstuk worden gesluisd en tot ontploffing worden gebracht om het vaartuig in een bepaalde richting te duwen.

Elektrolyse zal daadwerkelijk plaatsvinden in de CubeSat in een speciale geminiaturiseerde kamer, wat het ware hart is van deze voortstuwingsinnovatie, en is ontwikkeld door Tethers Unlimited, een start-up gevestigd in Washington. zijn systeem, Hydro's, zou zijn naam kunnen toevoegen aan de groeiende lijst van CubeSat-voortstuwingstechnologieën, als het later dit jaar met succes wordt getest als onderdeel van NASA's Pathfinder Technology Demonstration-1-missie. Gezien de voordelen van zijn drijfgas, het heeft veel potentie om de komende jaren een standaard voortstuwingsplatform voor CubeSats te worden.