Beberapa hal terbaik dalam sains elegan dan sederhana. Sistem propulsi baru yang sedang dikembangkan di Spanyol adalah kedua hal itu, dan dapat membantu memecahkan masalah yang berkembang dengan satelit Bumi: proliferasi sampah ruang angkasa.
Para peneliti di Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) dan Universidad Politécnica de Madrid (UPM) di Spanyol mematenkan sistem propulsi jenis baru untuk mengorbit satelit yang tidak menggunakan propelan atau bahan habis pakai. Sistem ini pada dasarnya adalah tambatan, dalam bentuk pita aluminium yang panjangnya beberapa kilometer dan selebar beberapa inci, yang keluar dari satelit. Para peneliti menyebutnya dasi ruang angkasa.
"Ini adalah teknologi yang mengganggu karena memungkinkan seseorang untuk mengubah energi orbital menjadi energi listrik dan sebaliknya tanpa menggunakan jenis konsumsi apa pun". - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Ikatan ruang yang ringan digulung selama peluncuran, dan begitu satelit berada di orbit, satelit itu dikerahkan. Setelah dikerahkan, selotip dapat mengubah listrik menjadi daya dorong, atau daya dorong menjadi listrik. Peneliti Spanyol di balik ini mengatakan bahwa ikatan ruang akan digunakan berpasangan.
Sistem ini didasarkan pada apa yang disebut tether "fungsi kerja rendah". Lapisan khusus pada tether telah meningkatkan sifat emisi elektron saat menerima sinar matahari dan panas. Properti khusus ini memungkinkannya berfungsi dalam dua cara. "Ini adalah teknologi yang mengganggu karena memungkinkan seseorang untuk mengubah energi orbital menjadi energi listrik dan sebaliknya tanpa menggunakan jenis konsumsi apa pun," kata Gonzalo Sánchez Arriaga, peneliti Ramón y Cajal di Departemen Rekayasa Bioteknologi dan Dirgantara di UC3M.
Saat satelit kehilangan ketinggian dan semakin dekat ke Bumi, tambatan mengubah gaya dorong yang disebabkan oleh gravitasi menjadi listrik untuk digunakan sistem pesawat ruang angkasa. Ketika datang ke fasilitas yang mengorbit seperti Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), sistem tether ini dapat memecahkan masalah yang mengganggu. Setiap tahun ISS harus membakar sejumlah besar propelan untuk mempertahankan orbitnya. Tambatan dapat menghasilkan listrik saat bergerak lebih dekat ke Bumi, dan listrik ini dapat menggantikan propelan. “Dengan tambatan fungsi kerja rendah dan energi yang disediakan oleh panel surya ISS, hambatan atmosfer dapat dikompensasi tanpa menggunakan propelan,” kata Arriaga.
"Tidak seperti teknologi propulsi saat ini, fungsi tether rendah-kerja tidak membutuhkan propelan dan menggunakan sumber daya alam dari lingkungan luar angkasa seperti medan geomagnetik, plasma ionosfer, dan radiasi matahari." - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Untuk satelit dengan daya on-board yang cukup, tambatan akan beroperasi secara terbalik. Itu akan menggunakan listrik untuk memberikan daya dorong ke pesawat ruang angkasa. Ini sangat berguna untuk satelit di dekat akhir masa operasinya. Daripada merana di orbit untuk waktu yang lama sebagai sampah antariksa, satelit terlantar dapat dipaksa untuk memasuki kembali atmosfer Bumi di mana ia akan terbakar tanpa bahaya.
Sistem pengikat ruang angkasa didasarkan pada apa yang disebut seret Lorentz. Seret Lorentz adalah efek elektrodinamik. (Penggemar elektrodinamika dapat membaca semua tentang ini di sini.) Saya tidak akan terlalu mendalam ke dalamnya karena saya bukan seorang fisikawan, tetapi para peneliti Spanyol menyarankan bahwa tarik Lorentz dapat dengan mudah diamati dengan menonton magnet jatuh melalui tabung tembaga . Ini sebuah video.
Organisasi luar angkasa telah menunjukkan minat pada tambatan fungsi rendah, dan tim Spanyol menyampaikan berita ini kepada para ahli di AS, Jepang, dan Eropa. Langkah selanjutnya adalah pembuatan prototipe. "Tantangan terbesar adalah pembuatannya karena tether harus mengumpulkan sifat emisi optik dan elektron yang sangat spesifik," kata Sánchez Arriaga.
Kementerian Ekonomi, Industri, dan Daya Saing Spanyol telah memberikan hibah kepada tim Spanyol untuk menyelidiki bahan-bahan untuk sistem tersebut. Tim juga telah mengajukan proposal ke konsorsium Future and Emerging Technologies (FET-Open) Komisi Eropa untuk pendanaan. “Proyek FET-OPEN akan menjadi dasar karena mempertimbangkan pembuatan dan karakterisasi tambatan fungsi rendah pertama dan pengembangan kit deorbit yang didasarkan pada teknologi ini untuk diuji pada misi luar angkasa di masa depan. Jika didanai, itu akan menjadi batu loncatan untuk masa depan tethers fungsi rendah di ruang angkasa ”Sanchez Arriaga menyimpulkan.
Dalam video ini, Gonzalo Sanchez Arriaga menjelaskan cara kerja sistem. Jika Anda tidak berbicara bahasa Spanyol, cukup nyalakan subtitle.
