science >> Wetenschap >  >> Fysica

Nieuwe technologie helpt bij het aanpakken van grote problemen voor kleine satellieten

Deze weergave toont een apparaat dat plasma elektromagnetisch versnelt om stuwkracht te produceren - in tegenstelling tot typische chemische stuwraketten. Om het drijfplasma te creëren, een low energy surface flashover (LESF) techniek wordt toegepast aan het begin van het kanaal. Krediet:Rendering voorzien

CubeSats zijn grote spelers geworden in de verkenning van de ruimte. Door hun kleine formaat en relatief lage kosten zijn ze de afgelopen jaren populaire keuzes geworden voor commerciële lanceringen, maar het proces om dergelijke satellieten in de ruimte voort te stuwen brengt een aantal problemen met zich mee.

Nutsvoorzieningen, Purdue University-onderzoekers hebben een technologie ontwikkeld om een ​​van die belangrijkste problemen aan te pakken:de onzekerheid van het ontstekingssysteem dat het aandrijfsysteem van de CubeSats initieert. De huidige ontstekingssystemen zijn onbetrouwbaar en kunnen tijdens de levensduur van de satelliet aanzienlijke en onomkeerbare schade oplopen.

"We hebben een triggertechnologie met lagere energie ontwikkeld die nanoseconden-lange pulsen gebruikt, waardoor de ontstekings- en voortstuwingssystemen zeer lang betrouwbaar kunnen functioneren, " zei Alexey Shashurin, een assistent-professor luchtvaart en ruimtevaart in Purdue's College of Engineering. "Specifiek, we hebben het ontstekingssysteem met succes getest op meer dan 1,5 miljoen pulsen en het bleef operationeel en bijna intact na de test. Dit is een enorme sprong voorwaarts voor het verlengen van de levensduur van elektrische aandrijfsystemen voor CubeSats."

De algehele populariteit van de CubeSats wordt sterk gedreven door de grote vooruitgang in miniaturisatie van elektronische componenten en sensoren die nieuwe soorten ruimtemissies en metingen mogelijk maken met behulp van een CubeSat.

"Het is opwindend om deze nieuwe uitdagingen aan te gaan die worden gepresenteerd op ruimtevaartuigen van een veel kleinere schaal dan in voorgaande jaren, "Zei Shashurin. "De volgende stap voor de CubeSats is om een ​​robuust voortstuwingssysteem te hebben voor de noodzakelijke manoeuvreer- en station-houdende taken."

Shashurin en zijn team werkten samen met het Purdue Office of Technology Commercialization om een ​​voorlopig patent op de technologie in te dienen.

Het werk is gepubliceerd in de editie van 10 januari van: Plasma Research Express . Het werd vorige maand ook gepresenteerd tijdens het American Institute of Aeronautics and Astronautics SciTech Forum in San Diego.

Het team is van plan deel te nemen aan het I-Corps-programma van de National Science Foundation, die ondersteuning biedt voor het uitvoeren van uitgebreide klantontdekking met als uiteindelijk doel industriële partners te vinden en de technologie te commercialiseren.