Beberapa perkara terbaik dalam sains adalah elegan dan sederhana. Sistem pendorong baru yang sedang dibangunkan di Sepanyol adalah kedua-duanya, dan dapat membantu menyelesaikan masalah yang semakin meningkat dengan satelit Bumi: percambahan sampah angkasa.
Penyelidik di Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) dan Universidad Politécnica de Madrid (UPM) di Sepanyol mempatenkan sistem pendorong jenis baru untuk mengorbit satelit yang tidak menggunakan bahan pendorong atau bahan habis pakai. Sistem ini pada dasarnya adalah penambat, dalam bentuk pita aluminium sepanjang beberapa kilometer dan selebar beberapa inci, yang keluar dari satelit. Para penyelidik menyebutnya tali ruang.
"Ini adalah teknologi yang mengganggu kerana memungkinkan seseorang mengubah tenaga orbit menjadi tenaga elektrik dan sebaliknya tanpa menggunakan jenis habis pakai". - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Ikatan ruang ringan dilancarkan semasa pelancaran, dan setelah satelit berada di orbit, satelit itu akan digunakan. Setelah digunakan, pita boleh menukar elektrik menjadi tujahan, atau tujahan menjadi elektrik. Penyelidik Sepanyol di belakang ini mengatakan bahawa hubungan ruang akan digunakan secara berpasangan.
Sistem ini didasarkan pada apa yang disebut tether "low-work-function". Lapisan khas pada tether telah meningkatkan sifat pelepasan elektron apabila menerima cahaya matahari dan panas. Sifat khas ini membolehkannya berfungsi dalam dua cara. "Ini adalah teknologi yang mengganggu kerana membolehkan seseorang mengubah tenaga orbit menjadi tenaga elektrik dan sebaliknya tanpa menggunakan jenis habis pakai," kata Gonzalo Sánchez Arriaga, penyelidik Ramón y Cajal di Jabatan Kejuruteraan Bioengineering dan Aeroangkasa di UC3M.
Sebagai satelit kehilangan ketinggian dan semakin dekat dengan Bumi, tether menukar daya tujah yang disebabkan oleh graviti menjadi elektrik untuk digunakan oleh sistem kapal angkasa. Ketika datang ke kemudahan mengorbit seperti International Space Station (ISS), sistem tether ini dapat menyelesaikan masalah yang menjengkelkan. Setiap tahun ISS harus membakar sejumlah besar propelan untuk mengekalkan orbitnya. Tambatan dapat menghasilkan elektrik ketika bergerak lebih dekat ke Bumi, dan elektrik ini dapat menggantikan propelan. "Dengan fungsi tether kerja rendah dan tenaga yang disediakan oleh panel suria ISS, seretan atmosfera dapat dikompensasi tanpa menggunakan propelan", kata Arriaga.
"Tidak seperti teknologi penggerak semasa, fungsi penambat kerja rendah tidak memerlukan pendorong dan menggunakan sumber semula jadi dari lingkungan ruang seperti medan geomagnetik, plasma ionosfera dan radiasi matahari." - Gonzalo Sánchez Arriaga, UC3M.
Untuk satelit dengan kekuatan on-board yang mencukupi, penambat akan beroperasi secara terbalik. Ia akan menggunakan elektrik untuk memberikan daya tuju kepada kapal angkasa. Ini amat berguna untuk satelit yang hampir berakhir pada masa operasi mereka. Daripada mereda di orbit untuk waktu yang lama sebagai sampah ruang angkasa, satelit yang terbengkalai dapat dipaksa memasuki kembali atmosfer Bumi di mana ia akan terbakar tanpa bahaya.
Sistem tali ruang didasarkan pada apa yang dipanggil drag Lorentz. Lorentz drag adalah kesan elektrodinamik. (Penggemar elektrodinamik boleh membaca semuanya di sini.) Saya tidak akan menerangkannya dengan mendalam kerana saya bukan ahli fizik, tetapi para penyelidik Sepanyol mencadangkan bahawa seretan Lorentz dapat dilihat dengan mudah dengan melihat magnet jatuh melalui tiub tembaga . Inilah video.
Organisasi angkasa telah menunjukkan minat terhadap fungsi penambat kerja rendah, dan pasukan Sepanyol menyampaikan berita kepada pakar di AS, Jepun, dan Eropah. Langkah seterusnya ialah pembuatan prototaip. "Cabaran terbesar adalah pembuatannya kerana tether harus mengumpulkan sifat pelepasan optik dan elektron yang sangat spesifik," kata Sánchez Arriaga.
Kementerian Ekonomi, Industri dan Daya Saing Sepanyol telah memberikan geran kepada pasukan Sepanyol untuk menyiasat bahan untuk sistem ini. Pasukan ini juga telah mengemukakan proposal kepada konsorsium Future and Emerging Technologies (FET-Open) Suruhanjaya Eropah untuk mendapatkan dana. "Projek FET-OPEN akan menjadi asas kerana mempertimbangkan pembuatan dan pencirian penambat fungsi rendah pertama dan pengembangan kit deorbit berdasarkan teknologi ini untuk diuji pada misi ruang angkasa yang akan datang. Jika dibiayai, itu akan menjadi batu loncatan untuk masa depan pekerjaan rendah di ruang angkasa, ”kata Sanchez Arriaga.
Dalam video ini, Gonzalo Sanchez Arriaga menerangkan bagaimana sistem ini berfungsi. Sekiranya anda tidak boleh berbahasa Sepanyol, hidupkan sari kata.
