Credito:Tethers illimitato.
Una società chiamata Tethers Unlimited ha schierato il suo cavo di deorbitazione in un test di successo sul satellite Prox-1. Il satellite è uno dei quattro che trasportano il dispositivo, chiamato Terminator Tape. Piuttosto che rimanere nello spazio per anni o decenni e aggiungere al crescente problema dei detriti spaziali, Prox-1 sta usando il suo Terminator Tape per abbassare lentamente la sua orbita.
Il Terminator Tape è una soluzione a basso costo al problema della rimozione dei satelliti inattivi dall'orbita. L'industria spaziale è in forte espansione in questo momento, e questo sta alimentando il crescente problema dei detriti spaziali. Nuove linee guida sono in fase di sviluppo per affrontare il problema, ed eventualmente, ci saranno restrizioni che regolano la vita di un satellite.
Tethers Unlimited sta sviluppando la sua tecnologia di de-orbita in risposta a queste misure.
Il Terminator Tape è un modulo leggero e compatto, meno di 1 chilogrammo, che si attacca a CubeSats, NanoSat e piccoli MicroSat. Ha un ingombro ridotto e il suo funzionamento non comporta alcun rischio per il funzionamento del satellite, secondo Tethers Unlimited.
Il nastro può essere distribuito tramite comando o timer, e consiste in un lungo, nastro conduttivo con due celle solari opzionali. Quando distribuito, esso "genera trascinamento di particelle neutre e trascinamento elettromagnetico passivo per accelerare la disorbita, "Secondo il sito web di Tethers Unlimited.
Durante il test Prox-1, è stato utilizzato un timer indipendente, e un nastro lungo 70 metri è stato distribuito all'inizio di settembre 2019. Secondo la U.S. Space Surveillance Network, Prox-1 ha abbassato la sua orbita 24 volte più velocemente dei satelliti senza Terminator Tape.
"Tre mesi dopo il lancio, come programmato, la nostra unità timer ha ordinato al nastro Terminator di dispiegarsi, e possiamo vedere dalle osservazioni della US Space Surveillance Network che il satellite ha immediatamente iniziato a deorbitare oltre 24 volte più velocemente, " ha detto il dottor Rob Hoyt, CEO di TUI, in un comunicato stampa. "Rimuovere rapidamente i satelliti morti in questo modo aiuterà a combattere il crescente problema dei detriti spaziali. Questo test di successo dimostra che questa tecnologia leggera e a basso costo è un mezzo efficace per i programmi satellitari per soddisfare i requisiti di mitigazione dei detriti orbitali".
Quando viene distribuito il nastro Terminator, la gravità terrestre lo stringe e lo allinea verticalmente. Il nastro funziona quindi interagendo con il campo magnetico terrestre e la ionosfera. Mentre viaggia ad alta velocità attraverso le linee del campo magnetico terrestre, viene indotta una corrente nel nastro. Fondamentalmente sta convertendo l'energia orbitale del satellite in energia elettrica. Il nastro agisce come un conduttore e la sua corrente elettrica interagisce con il campo magnetico per creare resistenza.
Quando un satellite si cala nell'atmosfera, il nastro creerà ulteriore resistenza, e alla fine il satellite brucerà.
La funzione del nastro Terminator dipende dalle interazioni delle forze di Lorentz. Funziona particolarmente bene nell'orbita terrestre bassa (LEO) dove c'è una densità utile di elettroni. Il nastro Terminator è progettato per abbassare l'orbita di un satellite, ma a seconda dell'orientamento, nastri conduttori come questo possono anche essere usati per sollevare un'orbita.
L'attuatore che dispiega il nastro è realizzato in una lega a memoria di forma (SMA). Queste leghe hanno una proprietà molto speciale. Quando hanno freddo, possono essere deformati, ma quando sono riscaldati, tornano alla loro forma originaria. Attivare, l'attuatore SMA necessita di una fonte di alimentazione molto bassa ma costante. Il Terminator Tape non necessita di alimentazione dal satellite; può essere montato con le sue piccole celle solari. Ciò significa che può essere collegato a satelliti defunti per disimpegnarli dall'orbita.
Questi tipi di nastri possono anche essere invertiti. Un alimentatore può guidare la corrente nella direzione opposta, che può sollevare l'orbita di un satellite. Un potenziale utilizzo di questi tipi di dispositivi è sulla Stazione Spaziale Internazionale. Ha bisogno di accendere i propulsori regolarmente per mantenere la sua orbita, e il carburante per quei propulsori deve essere consegnato dalla Terra. Con la corda giusta, i requisiti di carburante del propulsore possono essere ridotti o eliminati.
Il NanoSat Terminator Tape (l) e il CubeSat Terminator Tape (r.). Credito:Tethers illimitato
Curva delle prestazioni di Terminator Tape per cubesat 1U in orbite fino a 1200 km e per cubesat 3U fino a 950 km. Credito:Tethers illimitato
Ma per ora, il Terminator Tape viene testato su piccoli satelliti come la missione Prox-1. E ci sono altri test in programma.
Tethers Unlimited afferma che stanno sviluppando una missione di prova con Millennium Space Systems, TriSept e RocketLab. Stanno creando un esperimento di volo a bassa quota con rigorosi controlli scientifici per misurare e confrontare le prestazioni di due satelliti identici:uno con un nastro Terminator e uno senza.
Quella missione si chiama DragRacer, ed è un satellite di 25 kg che si dividerà in due pacchetti identici quando raggiungerà la sua orbita eliosincrona circolare di 400 chilometri. Uno distribuirà un nastro Terminator e l'altro no. Uno dei satelliti rimarrà in orbita per circa otto mesi o un anno, mentre quello con il nastro dovrebbe uscire dall'orbita nell'atmosfera terrestre entro due o quattro settimane.