普渡大學開發空間碎片清理拖曳帆 將幫助運載火箭元件脫離軌道
普渡大學的工程師們開發了一種名為Spinnaker3的空間碎片清理拖曳帆,旨在加快高達400英里(645公里)的空間垃圾的脫軌速度,使其在地球大氣層中安全燃燒。 Spinnaker3將在不久后在軌道高度約200英里(322公里)的廢舊火箭助推器上進行測試。
根據法律規定,美國發射的衛星必須在停止運行的25年內脫離軌道或送入「安全墓地」。。 做到這一點的標準方法是,航太器使用其推進器將其送入正確的棄置軌道。 問題是,這種推進器系統和最後改變軌道所需的額外燃料增加了衛星的品質,增加了成本並降低了其能力。
另一種方法是使用一種不需要推進劑和複雜管道的系統。 這方面的一個例子是拖曳帆,它散開並被動地捕捉低地球軌道上非常脆弱的大氣層中的雜散分子,使飛行器的軌道衰減,直到它進入大氣層。
研究人員之前已經測試過類似的裝置,但Spinnaker3可以”揮舞”3米長(10英尺)的吊杆,展開194平方英尺(18平方米)的閃亮的半透明氟化聚醯亞胺塑膠帆。 這個帆足夠大,不僅可以幫助衛星脫軌,還可以説明助推火箭末級從高達400英里的高度脫軌。
Spinnaker3計劃於11月搭乘Firefly Aerospace航空公司的Alpha火箭從加州范登堡空軍基地升空。 它將是Firefly Aerospace組織的七個「專用研究和教育加速器任務」(DREAM)學術和教育有效載荷之一。 一旦進入軌道,Spinnaker3將被用來從大約200英里高的地方使Alpha的上級脫軌,只需15天,而不是在沒有輔助的情況下估計需要25天。
Spinnaker3是在美國國家航空航太局第一階段小企業創新研究獎下,在普渡大學太空飛行項目實驗室的18名學生和研究生以及教職員工的説明下,與初創公司Vestigo Aerospace LLC一起開發的。 普渡大學在今年早些時候完成了地面測試,而加州理工大學提供了航空電子設備和成像系統,這些系統將從太空發回帆的照片。
普渡大學航空學和宇航學博士候選人Arly Black說:「很多東西都可以在大約一百年內自行脫軌,但這對我們沒有任何好處,」他為Spinnaker3進行系統測試和性能分析。 “我們想用拖曳帆來加快脫軌的速度。 考慮到11月的預測大氣條件,Firefly Aerospace航太公司的運載火箭可以在25天內自行在約200英里的低空脫軌。 使用Spinnaker3,脫軌過程可以縮短到15天。 ”