ESA järgmise satelliidi paneb liikuma butaan
Euroopa Kosmoseagentuuri järgmine minisatelliit on ESA esimene, mis suudab ise orbiiti muuta. Tänu kompaktsele põtkurile, mis meenutab gaasiga töötavat välgumihklit, saab hommikusöögihelveste karbi suurune satelliit lennata oma teisiku ümber, et testida raadiosidet.
GomX-4B on ehitatud kuuest standardsest 10 cm külgedega CubeSat’i moodulist ning see lennutatakse orbiidile koos oma teisikuga 2. veebruaril Hiinast. Et kuupsatelliite saab kiiremini ehitada ja odavamalt üles lennutada, kasutab ESA neid, et katsetada kosmoses uusi tehnoloogiaid.
Peamine eesmärk on testida raadiosidet eri kaugustel, saates infot ühelt satelliidilt teisele, samuti Maale. Taani kaitseministeeriumile kuuluv GomX-4A jääb paigale, samas kui ESA GomX-4B manööverdab sellest kuni 4500 km kaugusele.
Rootsi firma NanoSpace on tootnud põtkurid, mis on paigaldatud satelliidi ühele poolele ja võimaldavad satelliidil korrigeerida oma liikumist 15 m/s võrra – see kiirus on võrdväärne õhku löödud jalgpalliga.
“Meil on kaks rõhu all olevat kütusepaaki, mis on seotud kahe paari põtkuritega,” selgitab Tor-Arne Grönland, NanoSpace'i juht. “Selle asemel, et põletada edasitõukavat materjali, on tegu lihtsamate “külma gaasi” põtkuritega, mis on ekstra disainitud sellise väikse satelliidi jaoks. Ja lihtsam tähendab ühtlasi ka väiksemat ja odavamat. Kütust hoiustatakse rõhu all ning siis vabastatakse pisikese raketiotsiku kaudu. Kuigi tegu on külma gaasiga, saavutame me märkimisväärse kiirusemuutuse, sest kasutame vedelat butaani, mis muutub väljudes gaasiks.”
“Kuna vedelas olekus butaan on umbes 1000 korda tihedam kui selle gaasifaas, siis selle vedelikuna hoiustamine (nagu välgumihklis) võimaldab meil pakkida väiksesse ruumi võimalikult palju butaanimolekule.”
Iga põtkur tekitab ainult 1 millinjuutoni suuruse jõu – raskus, mida tunned kui hoiad sulge käes – kuid sellest piisab, et liigutada kaheksakilost satelliiti. Põtkureid üldiselt käivitatakse paarikaupa, kuid nad suudavad töötada ka individuaalselt, paar minutit korraga ja kokku kuni tund aega.
“Võrreldes tüüpilise pooletonnise satelliidiga, millel on 1 N hüdrasiinpõtkurid, on meie satelliit peaaegu sada korda kergem ja tuhat korda nõrgem,” lisab Tor-Arne. “Kõik elemendid, nagu kamber, otsik ja sensorid, on paigutatud 1x2 cm mõõtmetega kiibile, mis on vaid 1 mm paks.”
NanoSpace'il on külma gaasi põtkuriga juba lennukogemus olemas, sest selle väiksemat versiooni kandis Hiina TW-1 satelliit 2015. aastal.
Ettevõte plaanib demonstreerida GomX-4B missiooni vältel väga paljusid juhtimisviise: “Me viime läbi erinevaid gaasi väljapaiskamise viise: pikki, lühikesi, pulseerivaid ja varieeruva intensiivsusega. Tähtis on teha neid asju missiooni algjärgus, et näidata, et see põtkur suudab kosmoses ellu jääda ja hästi toimida.”
NanoSpace sai alguse Rootsi Uppsala Ülikooli kommertsiaalse spinn-off’ina ning selle omandas eelmisel aastal Taani ettevõte GomSpace, GomX-4 satelliitide ehitaja. Ettevõtted töötavad hetkel ühiselt enam kui 200 kuupsatelliidist koosneva võrgustiku kallal, mis on mõeldud erafirmadest klientide jaoks.
NanoSpace arendab välja ka ESA põtkurit, et lennutada mitut satelliiti üheskoos, et põkkuda ja dokkida ning kontrollida kuupsatelliitide juhtimist süvakosmoses.
Allikas: ESA