Nova vrsta pogonskog sustava koji ne treba pogonsko gorivo. Pretvara električnu energiju u potisak i obrnuto.
Neke od najboljih stvari u znanosti su elegantne i jednostavne. Novi pogonski sustav koji se razvija u Španjolskoj je obje te stvari i mogao bi pomoći u rješavanju rastućeg problema sa Zemljinim satelitima: proliferacije svemirskog smeća.
Istraživači na Sveučilište Carlos III u Madridu (UC3M) i Politehničko sveučilište u Madridu (UPM) u Španjolskoj patentiraju novu vrstu pogonskog sustava za satelite u orbiti koji ne koristi pogonsko gorivo ili potrošni materijal. Sustav je u osnovi privez, u obliku aluminijske vrpce duge nekoliko kilometara i nekoliko inča široke, koja se proteže od satelita. Istraživači to zovu svemirska veza.
'Ovo je disruptivna tehnologija jer omogućuje transformaciju orbitalne energije u električnu energiju i obrnuto bez korištenja bilo koje vrste potrošnog materijala.' – Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Lagana svemirska kravata smotana je tijekom lansiranja, a kada je satelit u orbiti, postavlja se. Jednom postavljena, traka može pretvoriti električnu energiju u potisak ili potisak u električnu energiju. Španjolski istraživači koji stoje iza ovoga kažu da će se svemirske veze koristiti u parovima.
Sustav se temelji na takozvanom privezu s niskom radnom funkcijom. Posebna prevlaka na vezicu ima poboljšana svojstva emisije elektrona pri primanju sunčeve svjetlosti i topline. Ova posebna svojstva omogućuju mu da funkcionira na dva načina. 'Ovo je disruptivna tehnologija jer omogućuje transformaciju orbitalne energije u električnu energiju i obrnuto bez upotrebe bilo kakvog potrošnog materijala', rekao je Gonzalo Sánchez Arriaga, istraživač Ramóna y Cajala na Odjel za bioinženjering i zrakoplovno inženjerstvo na UC3M.
Kako satelit gubi visinu i približava se Zemlji, veza pretvara taj potisak uzrokovan gravitacijom u električnu energiju za korištenje sustava svemirskih letjelica. Kada je riječ o orbitalnim objektima poput Internacionalna Svemirska postaja (ISS), ovaj privezni sustav mogao bi riješiti neugodan problem. Svake godine ISS mora sagorjeti značajnu količinu pogonskog goriva kako bi održao svoju orbitu. Kabina može generirati električnu energiju dok se približava Zemlji, a ta bi električna energija mogla zamijeniti pogonsko gorivo. 'S vezom s niskom radnom funkcijom i energijom koju osigurava solarna ploča ISS-a, atmosferski otpor mogao bi se kompenzirati bez upotrebe pogonskog goriva', rekao je Arriaga.
“Za razliku od trenutnih pogonskih tehnologija, privezu s niskom radnom funkcijom nije potrebno pogonsko gorivo i koristi prirodne resurse iz svemirskog okruženja kao što su geomagnetsko polje, ionosferska plazma i sunčevo zračenje.” – Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Za satelite s dovoljno snage na brodu, privez bi radio obrnuto. Koristio bi električnu energiju kako bi osigurao potisak svemirskoj letjelici. Ovo je posebno korisno za satelite koji su pred kraj njihovog radnog vijeka. Umjesto da dugo čami u orbiti kao svemirsko smeće, napušteni satelit bi mogao biti prisiljen ponovno ući u Zemljinu atmosferu gdje bi bezopasno izgorio.
Sustav spajanja prostora temelji se na onome što se zove Lorentzov potez. Lorentzov otpor je elektrodinamički učinak. (Ljubitelji elektrodinamike mogu pročitati sve o tome ovdje .) Neću ulaziti previše u to jer nisam fizičar, ali španjolski istraživači sugeriraju da se Lorentzov otpor može lako promatrati promatranjem magneta kako pada kroz bakrenu cijev. Evo videa.
Svemirske organizacije pokazale su interes za privez s niskom radnom funkcijom, a španjolski tim daje riječ stručnjacima u SAD-u, Japanu i Europi. Sljedeći korak je izrada prototipa. “Najveći izazov je njegova proizvodnja jer bi remen trebao imati vrlo specifična svojstva optičke i elektronske emisije”, kaže Sánchez Arriaga.
Španjolsko ministarstvo gospodarstva, industrije i konkurentnosti dodijelilo je španjolskom timu bespovratna sredstva za istraživanje materijala za sustav. Tim je također podnio prijedlog Europskoj komisiji Buduće i nove tehnologije (FET-Open) konzorcij za financiranje. “Projekt FET-OPEN bio bi temeljan jer razmatra proizvodnju i karakterizaciju prvog priveza s niskom radnom funkcijom i razvoj kompleta za deorbitu temeljenog na ovoj tehnologiji za testiranje u budućoj svemirskoj misiji. Ako se financira, to bi bila odskočna daska za budućnost veza s niskom radnom funkcijom u svemiru”, zaključio je Sanchez Arriaga.
U ovom videu Gonzalo Sanchez Arriaga objašnjava kako sustav funkcionira. Ako ne govorite španjolski, samo uključite titlove.