Když satelity dosáhnou konce jejich pracovního života, mohou představovat hrozbu pro jiné kosmické lodi a další lidské výtvory, protože i nadále obíhají ve stavu nečinnosti po mnoho desetiletí na zemské orbitě. Ale teď se blíží první kosmické testování nového způsobu deorbitace, čili opuštění oběžné dráhy nebo přesněji sestupu z oběžné dráhy pro nefunkční vysloužilé satelity bezpečným způsobem.
V budoucnu by satelity mohly nést s sebou zabalené ultra-lehké „pavučinové plachty“ jejímž rozevřením by nastoupily cestu k zaslouženému odpočinku. Zvýšený aerodynamický odpor by stáhl kosmický stroj z oběžné dráhy. Ten následně shoří v hustých vrstvách atmosféry, čímž se snižuje riziko katastrofické kolize s dalšími objekty na orbitě. Cílem je vytvoření udržitelného kosmického prostoru pro budoucí generace.
Gossamer Deorbit Sail (v překladu Pavučinová deorbitační plachta) je při startu velmi kompaktní, zabírá 15x15x25 cm a váží pouhé 2 kg. Ta se umí rozložit během několika minut až na 5×5 m – což je dostačující k deorbitaci satelitu těžkého až 700 kg.
Rám výložníku z extrémně lehkých z uhlíkových vláken podpírá plachtu z pohliníkovaného Kaptonu silnou jen několik tisícin milimetru – tedy zlomku průměru lidského vlasu.
Plachta byla vyvinuta na University of Surrey Space Centre a je financována prostřednictvím Pokročilých výzkumů ESA v programu telekomunikačních systémů (Advanced Research in Telecommunications Systems). Je určena především pro satelity na nízké oběžné dráze, asi do 700 km nad povrchem Země, jako jsou ty, které patří do skupin Iridium, ORBCOMM a Globalstar, které poskytují satelitní telefonii, nízkorychlostní datovou komunikaci a zasílání zpráv.
zdroj:esa.int
V rámci Evropského kodexu chování pro snížení kosmického odpadu, vytvořeného v roce 2008, se ESA zavázala k uvolnění dráhy do 25 let. Nicméně, nečinný satelit ve výšce 750 kilometrů by bez využití takové plachty mohl zůstat na oběžné dráze sto let nebo i déle, jako kulka ohrožující nové satelity.
Na nízkých oběžných drahách jsou ještě dostatečné zbytky atmosféry generující potřebný odpor díky velké velikosti plachty. I s plachtou to ale může trvat až 25 let než družice sestoupí z oběžné dráhy a rozpadnou se. Ale deorbitace ve stejném časovém horizontu s použitím tradičních raketových pohonů by vyžadovala pohonné hmoty ekvivalentu desetinásobné hmotnosti plachty.
Pro satelity ve vyšších oběžných drahách mimo atmosféru by mohla plachta potenciálně využít tlakuv slunečního záření tlak k sestupu s pomocí řídicího systému na principu „sluneční plachetnice“.
Pavučinová plachta byla podrobena přísnému testování, včetně termální, vibrační a vakuové zkoušky. Tým doufá, že se demonstrační satelit s touto technologií podívá do kosmu do konce roku 2014 jako sekundární náklad nějaké větší mise.
Jakmile se dostane na oběžnou dráhu, může být plachta použita pro testování. Počáteční zkoušky probíhající 2-3 týdny budou demonstrovat pohyb pomocí principu solárního plachtění. Tento způsob řízení v kosmickém prostoru si už vyzkoušeli jak Američané, tak i Japonci. Evropa by se tak ráda přidala do tohoto „plachtařského“ klubu.
Poté se plachta roztočí pro zvýšení účinku tření atmosféry a stáhne tak satelit z orbity. V nadmořské výšce 600 km je dostatek částic atmosféry způsobivších opětovný vstup do nižších hustých vrstev a z toho vyplývajícího shoření za pouhé 2 až 12 měsíců.
Plachta by mohla zajisti, že vyřazené satelity by mohly odejít do důchodu v termínu do čtvrt století. Mohla by mít i jiné využití, například deorbitace adaptérů, pomocí nichž jsou jednotlivé družice sestaveny do kompaktního celku při vynášení do kosmu, a které jsou odhazovány v průběhu vypouštění více nákladů.
Profesor Vaios Lappas z University of Surrey komentoval: „Jsme potěšeni, že jsme dokončili návrh, výrobu a testování družice ESA – Gossamer Deorbit Sail,
zdroj:soranokai.jp
(Pozn. redakce:V tomto nemá profesor Lappas tak úplně pravdu, neboť v lednu 2009 se o něco podobného pokusili Japonci s misí KAGAYAKI.)
Profesor Vaios Lappas dále řekl: „Projekt Gossamer Deorbit Sail byl schopen prokázat, že konstrukce nízkonákladového a přitom robustního deorbitačního systému pro využití na konci životnosti satelitů je nejen možná, ale také může vést k hmatatelným produktům se silným obchodním zájmem.“
Sven Erb, technický ředitel ESA, dodal: „impozantní hmotnost účinnost a atmosférická účinnost, které tým Surrey Space Centre dosáhl na daném zařízení bude klíčem k úspěchu v komerčních aktivitách. Plachta bude důležitým krokem k zajištění udržitelného využívání kosmu v budoucnosti. “
Převzato z webu ESA, přeloženo, doplněno.
Zdroje informací:
http://www.esa.int/
Zdroje obrázků:
http://spaceinimages.esa.int/…/Gossamer_deorbit_sail_node_full_image.jpg
http://spaceinimages.esa.int/….Surrey_Space_Centre_node_full_image.jpg
http://www.soranokai.jp/images/ph_kagayaki_12.gif
