De Universiteit van Manchester leidt een project van meerdere miljoenen ponden om satellieten te ontwikkelen die veel dichter bij de aarde zullen draaien - waardoor ze kleiner, goedkoper, helpen om ruimtepuin te ontwijken en de kwaliteit van de afbeeldingen die ze kunnen terugsturen te verbeteren.

Teledetectiesatellieten opereren momenteel op ongeveer 500-800 km boven de aarde, boven de restatmosfeer die op lagere hoogten bestaat. Maar dit betekent dat over dit bereik ook waarnemingen van de grond moeten plaatsvinden, ofwel de resolutie beperken of het gebruik van grote telescopen vereisen.

Met de subsidie ​​van 5,7 miljoen euro van het Horizon 2020-fonds van de Europese Unie kan het onderzoeksteam nieuwe technologieën ontwerpen om satellieten te bouwen die kunnen opereren op 200-450 km boven het aardoppervlak - lager dan het internationale ruimtestation.

Dokter Peter Roberts, Wetenschappelijk coördinator voor het project, zei:"Remote sensing-satellieten worden veel gebruikt om beelden te verkrijgen voor milieu- en veiligheidsdoeleinden, zoals het beheer van landbouwgrond, maritiem toezicht en rampenbeheer."

"Als we satellieten dichter bij de aarde kunnen krijgen, kunnen we dezelfde gegevens krijgen met kleinere telescopen, of kleinere en minder krachtige radarsystemen, dit alles vermindert de massa en de kosten van de satelliet. Maar er zijn ook veel technische uitdagingen die tot nu toe te groot waren om te overwinnen. Dit onderzoek pakt het probleem op een aantal fronten aan."

Een probleem is dat de atmosfeer dichter is naarmate satellieten dichter bij de aarde komen. Dit betekent dat weerstand moet worden geminimaliseerd en tegengegaan. Om dit te doen, het team zal geavanceerde materialen ontwikkelen en testen in een nieuwe 'windtunnel' die de samenstelling nabootst, dichtheid en snelheid van de atmosfeer zoals gezien door een satelliet op deze hoogten. Hierdoor kan het team testen hoe materialen interageren met individuele zuurstofatomen en andere elementen in de atmosfeer met snelheden tot 8 km per seconde. Het uiteindelijke doel is om deze materialen te kunnen gebruiken om de satellieten te stroomlijnen.

Ze zullen de materialen ook testen op een echte satelliet die in deze lagere banen wordt gelanceerd. De satelliet zal ook demonstreren hoe de atmosferische stroom kan worden gebruikt om de oriëntatie van de satelliet te regelen, net zoals een vliegtuig dat doet op lagere hoogten.

In aanvulling, het team gaat experimentele elektrische aandrijfsystemen ontwikkelen die de restatmosfeer als drijfgas gebruiken. Deze benadering heeft het potentieel om de satellieten voor onbepaalde tijd in een baan om de aarde te houden, ondanks de weerstand die erop inwerkt. Echter, het betekent ook dat de satellieten snel weer binnen zullen komen wanneer ze het einde van hun missie hebben bereikt, waardoor de problemen met ruimtepuin op grotere hoogten worden vermeden.

Al deze technologische ontwikkelingen zullen worden verwerkt in nieuwe engineering- en bedrijfsmodellen die bepalen hoe toekomstige remote sensing-satellieten met een zeer lage baan om de aarde eruit zouden zien en hoe ze zouden werken. Het project zal ook het pad uitstippelen voor toekomstige exploitatie van de ontwikkelde concepten.