science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Magnetische ruimtesleepboot kan dode satellieten targeten

Vervallen satellieten kunnen in de toekomst worden vastgegrepen en verwijderd uit belangrijke banen rond de aarde met een ruimtesleepboot die magnetische krachten gebruikt. Onderzoeker Emilien Fabacher van het Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, onderdeel van de Universiteit van Toulouse in Frankrijk, bestudeert magnetisch vastgrijpen als een methode voor het verwijderen van ruimtepuin, evenals het onderzoeken van het potentieel van de techniek voor het vliegen met satellietformaties. Krediet:Philippe Ogaki

Vervallen satellieten kunnen in de toekomst worden vastgegrepen en verwijderd uit belangrijke banen rond de aarde met een ruimtesleepboot die magnetische krachten gebruikt.

Dezezelfde magnetische aantrekking of afstoting wordt ook beschouwd als een veilige methode voor meerdere satellieten om dichte formaties in de ruimte te behouden.

Dergelijke satellietzwermen worden overwogen voor toekomstige astronomie- of aardobservatiemissies - als hun relatieve posities stabiel kunnen blijven, kunnen ze fungeren als een enkele gigantische telescoop.

Om ruimtepuin te bestrijden, de belangstelling groeit om hele satellieten uit de ruimte te plukken. De grootste uitdaging is om dergelijke ongecontroleerde, snel tuimelende voorwerpen, doorgaans enkele tonnen.

Er worden meerdere technieken onderzocht, inclusief robotarmen, netten en harpoenen.

Nu onderzoeker Emilien Fabacher van het Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, onderdeel van de Universiteit van Toulouse in Frankrijk, heeft nog een methode aan de lijst toegevoegd:magnetisch vastgrijpen.

"Met een satelliet die je uit de baan wilt, het is veel beter als je op veilige afstand kunt blijven, zonder in direct contact te hoeven komen en schade te riskeren aan zowel chaser- als doelsatellieten, ’ legt Emilien uit.

Darwins in formatie vliegende vloot van zes telescopen en communicatiesatellieten zou naar licht uit de ruimte hebben gekeken om de atmosferen van aardachtige planeten te analyseren. Deze voorgestelde ESA-missie was om te zoeken naar zwakke extrasolaire planeten. Het concept werd bestudeerd, maar niet nagestreefd. Krediet:ESR 2002; Illustratie door Medialab

"Dus het idee dat ik onderzoek is om magnetische krachten toe te passen om de doelsatelliet aan te trekken of af te weren, om zijn baan te verschuiven of volledig te deorbiteren."

Dergelijke doelsatellieten hoeven niet van tevoren speciaal te worden uitgerust. In plaats daarvan, zo'n sleepboot zou doelsatellieten beïnvloeden met behulp van hun 'magnetorquers':betrouwbare elektromagneten die al worden gedragen om de oriëntatie aan te passen met behulp van het magnetische veld van de aarde.

"Dit is een standaardprobleem aan boord van veel satellieten in een lage baan, ’ voegt Emilien toe.

Het sterke magnetische veld dat de chaser-satelliet nodig heeft, zou worden gegenereerd met behulp van supergeleidende draden die zijn gekoeld tot cryogene temperaturen.

Evenzo kunnen satellieten ook meerdere satellieten in precieze formatie laten vliegen, opmerkingen Finn Ankersen, een ESA-expert in rendez-vous en aanmeren, formatie vlucht.

Vervallen satellieten kunnen in de toekomst worden vastgegrepen en verwijderd uit belangrijke banen rond de aarde met een ruimtesleepboot die magnetische krachten gebruikt. Zo'n sleepboot zou doelsatellieten beïnvloeden met behulp van hun 'magnetorquers':betrouwbare elektromagneten die al zijn gedragen om de oriëntatie aan te passen met behulp van het magnetische veld van de aarde. Krediet:Emilien Fabacher/ISAE-Supaero

"Dit soort contactloze magnetische invloed zou werken vanaf ongeveer 10-15 m, biedt positioneringsprecisie binnen 10 cm met houdingsprecisie 1-2º."

Voor zijn promotieonderzoek Emilien heeft onderzocht hoe de resulterende begeleiding, navigatie- en controletechnieken in de praktijk zouden werken, een rendez-voussimulator combineren met magnetische interactiemodellen, terwijl ook rekening wordt gehouden met de steeds veranderende toestand van de eigen magnetosfeer van de aarde.

Zijn onderzoek is ondersteund door ESA's Networking/Partnering Initiative, die het werk ondersteunt dat wordt uitgevoerd door universiteiten en onderzoeksinstituten op het gebied van geavanceerde technologieën met mogelijke ruimtetoepassingen. Emilien bezocht ook het technisch centrum van ESA in Nederland, om met deskundigen van het Agentschap te overleggen.

Emilien herinnert zich dat het concept oorspronkelijk uit discussie kwam met ESA-experts, en hij had het geluk om op het juiste moment op de juiste plaats te zijn om de haalbaarheid ervan te onderzoeken:"De eerste verrassing was dat het inderdaad mogelijk was, theoretisch – aanvankelijk wisten we het niet zeker, maar het blijkt dat de fysica prima werkt."