Baza technologii

Opis technologii / usługi

W przypadku konstrukcji systemów satelitarnych bardzo ważnym ładunkiem są silniki manewrujące umożliwiające sterowanie satelitą na orbicie. Umożliwia to zmianę orbity np. w celu jej korekcji wobec oporu aerodynamicznego atmosfery. W przypadku nanosatelitów ze względu na ich małe rozmiary niemożliwe jest zamontowanie na ich pokładzie tradycyjnych silników na paliwo ciekłe ze względu na ich duże rozmiary. W przypadku tak małych konstrukcji krytycznym warunkiem jaki musi spełnić silnik jest impuls właściwy będący stosunkiem uzyskanego ciągu do masy zużytego paliwa, określającego wydajność paliwową silnika. W przypadku tradycyjnego napędu na paliwo ciekłe uzyskana siła ciągu jest stosunkowo wysoka, uzyskuje się ją jednak ze spalania dużej masy paliwa przez co wydajność paliwowa takiego silnika jest niska. W przypadku nanosatelitów ze względu na ich ograniczone rozmiary i masę niemożliwe jest wyposażenie ich w ilość paliwa wystarczającą do skutecznego manewrowania satelitą. Rozwiązaniem tego problemu jest zaprojektowany silnik jonowy - napęd wytwarzający ciąg dzięki rozpędzaniu paliwa w polu magnetycznym generowanym przez silnik. Silniki tego typu charakteryzują się stosunkowo niską mocą, która w przypadku działania na orbicie nie jest problemem, oraz bardzo wysoka wydajnością paliwową dzięki czemu możliwe jest zabranie na pokład znacznie mniejszej ilości paliwa w porównaniu do tradycyjnych silników chemicznych.

Zalety / korzyści z zastosowania technologii

Barierą w wykorzystaniu tradycyjnych silników jonowych jest ich wielkość. Ze względu na poziom skomplikowania związany z wykorzystaniem w nich jako paliwa gazów (np. ksenonu) urządzenia te są zbyt duże aby możliwe było zastosowanie ich na pokładzie nanosatelitów. Silnik ten będzie wykorzystywał jako paliwo teflon, który rozgrzewany będzie przez przepływający przez niego prąd. Wytworzona w ten sposób plazma rozpędzana będzie w polu elektromagnetycznym wytwarzanym przez silnik, generując tym samym ciąg napędzający satelitę. Niska waga silnika oraz jego wysoka wydajność paliwowa sprawia że jest to idealne rozwiązanie dla nanosatelitów.

Zastosowanie rynkowe

Napęd jonowy będzie mógł być zamontowany na pokładzie każdego nanosatelity. Zamontowanie go na pokładzie systemu satelitarnego umożliwi zmianę jego orbity w zależności od wymagań kontroli naziemnej. Silnik ten znajdzie również zastosowanie jako część nanosatelitów umieszczanych na orbicie jako część konstelacji składających się z dziesiątek lub nawet setek systemów satelitarnych. W przypadku tego zastosowania konieczne będzie wyposażenie nanosatelitów w systemy napędowe umożliwiające synchronizację orbit wszystkich satelitów w konstelacji pod kątem np. różnego poziomu oporu atmosfery. Ponadto gwałtowny postęp technologiczny i upowszechnienie rozwiązań kosmicznych powoduje gwałtowny wzrost ilości obiektów wysyłanych w kosmos. Powoduje to szereg niepożądanych skutków ubocznych, z których najbardziej problematycznym jest wzrost ilości kosmicznych śmieci, pozostawionych na orbicie obiektów poruszających się ze znaczną prędkością i zagrażającym systemom działającym na orbicie. Z tego względu jednym z wymagań stawianych przed organizacjami konstruującymi systemy satelitarne jest konieczność deorbitacji urządzenia po zakończeniu eksploatacji. Wymusza to wyposażanie satelitów w systemy napędowe umożliwiającą sprawne sprowadzenie satelity z jego orbity aby spłonął w atmosferze.

Tagi

Branże