Ένα σημαντικό βήμα στην πρόωση δορυφόρων ανοίγει το δρόμο για μια νέα εποχή στην διαστημική τεχνολογία. Οι νέες προσπάθειες στα συστήματα ηλεκτρικής πρόωσης που αναπνέουν από τον αέρα (ABEP) υπόσχονται να φέρουν επανάσταση στον τρόπο λειτουργίας των δορυφόρων - ειδικά σε εξαιρετικά χαμηλές τροχιές της Γης.
Απελευθέρωση από τους περιορισμούς των καυσίμων
Οι συμβατικοί δορυφόροι βασίζονται σε καύσιμα που είναι ενσωματωμένα στο πλοίο για να διατηρήσουν την τροχιά τους και να εκτελέσουν ελιγμούς. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση συνοδεύεται από περιορισμούς: το καύσιμο προσθέτει βάρος, περιορίζει τη διάρκεια της αποστολής και αυξάνει το κόστος. Με την πάροδο του χρόνου, οι δορυφόροι χάνουν υψόμετρο λόγω της ατμοσφαιρικής αντίστασης και πρέπει να καταναλώνουν καύσιμα για να παραμείνουν σε τροχιά.
Η καινοτομία επιτρέπει στους δορυφόρους να λειτουργούν βιώσιμα σε πολύ χαμηλά υψόμετρα
Το πρόσφατα αναπτυγμένο σύστημα ηλεκτρικής πρόωσης που αναπνέει από τον αέρα (ABEP) αμφισβητεί αυτό το μοντέλο εξαλείφοντας την ανάγκη για παραδοσιακό προωθητικό. Αντ' αυτού, συλλέγει και χρησιμοποιεί υπολειμματικά ατμοσφαιρικά σωματίδια ως καύσιμο. Αυτή η καινοτομία επιτρέπει στους δορυφόρους να λειτουργούν βιώσιμα σε πολύ χαμηλά υψόμετρα, γνωστά ως Πολύ Χαμηλή Γήινη Τροχιά (VLEO).
Σε υψόμετρα μεταξύ περίπου 180 και 250 χιλιομέτρων, εξακολουθούν να υπάρχουν ίχνη ατμοσφαιρικών αερίων. Το σύστημα ABEP συλλαμβάνει αυτά τα σωματίδια, τα ιονίζει και τα επιταχύνει για να παράγει ώθηση.
Αυτή η διαδικασία προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα, όπως η μη απαίτηση καυσίμου επί του σκάφους, η μείωση της μάζας εκτόξευσης και η ουσιαστικά απεριόριστη πρόωση, εφόσον υπάρχουν διαθέσιμα ατμοσφαιρικά σωματίδια.
Το σύστημα πέρασε μια βασική αναθεώρηση σχεδιασμού
Το σύστημα πρόσφατα πέρασε μια βασική αναθεώρηση σχεδιασμού, επιβεβαιώνοντας τόσο την τεχνική του σκοπιμότητα όσο και την ετοιμότητά του για περαιτέρω ανάπτυξη.
Το έργο «Καθοδικός Ηλεκτρικός Προωθητήρας για Συστήματα Ηλεκτρικής Πρόωσης με Αναπνοή Αέρα» εκτελείται από την TransMIT GmbH.
Η IQM ηγείται της ανάπτυξης ενός καθοδικού ηλεκτρικού προωθητήρα (EP) υπό χρηματοδότηση από την ESA, με στόχο την εξάλειψη της ανάγκης για εξωτερικούς ουδετεροποιητές σε συστήματα που αναπνέουν από την ατμόσφαιρα. Στόχος είναι ο σχεδιασμός, η κατασκευή και η δοκιμή ενός πρωτότυπου προωθητήρα ικανού για σταθερή λειτουργία με τα ατμοσφαιρικά αέρια της Γης (μείγματα N₂/O₂), επιτυγχάνοντας τουλάχιστον 50% ηλεκτρική απόδοση και ελάχιστη ειδική ώθηση 4200 s.
Αυτό το επίτευγμα αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό ορόσημο στις ευρωπαϊκές προσπάθειες για την ανάπτυξη συστημάτων πρόωσης επόμενης γενιάς που θα επιτρέψουν βιώσιμους αστερισμούς δορυφόρων σε εξαιρετικά χαμηλές τροχιές χρησιμοποιώντας σωματίδια από την ατμόσφαιρα ως καύσιμο για τον κινητήρα, για να αντισταθμίσουν την αντίσταση που ασκούν αυτά τα ίδια τα σωματίδια στον δορυφόρο.
Προώθηση που αναπνέει από τον αέρα
Η υιοθέτηση της πρόωσης που αναπνέει από τον αέρα θα μπορούσε να αναδιαμορφώσει σημαντικά τη βιομηχανία δορυφόρων. Με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής αποστολών και μειωμένη εξάρτηση από τα καύσιμα, οι φορείς εκμετάλλευσης δορυφόρων μπορούν να μειώσουν το κόστος και να βελτιώσουν την αποδοτικότητα.
www.worldenergynews.gr
