Vůbec poprvé byl na družici použit jódový pohon ke změně její oběžné dráhy kolem Země. Malá, ale potenciálně nadějná inovace by mohla jednou pomoci vyčistit oběžnou dráhu od kosmického odpadu. Malé družice by mohly díky této technologii získat možnost levně a jednoduše zakončit svou misi sebevražedným vstupem do atmosféry, kde shoří. Technologie by také mohla najít uplatnění při prodloužení služby malých družic, které sledují růst plodin, ale i celých megakonstelací malých družic, které zajišťují přístup k internetu – mohla by jim pomoci zvýšit oběžnou dráhu, pokud by začaly vlivem odporu atmosféry klesat dolů.
Technologie byla vyvinuta firmou ThrustMe (vývojová společnost univerzity École Polytechnique a francouzské agentury CNES) a získala podporu agentury ESA prostřednictvím programu ARTES (Advanced Research in Telecommunications Systems). Celý systém stojí na použití nového pohonného média – jódu. Jde v zásadě o pohon využívající elektrickou energii, který družicím umožní ovlivňovat výšku oběžné dráhy. Jód je ve srovnání s tradičními médii levnější a také využívá jednodušší technologii.
Zdroj: https://dl.airtable.com/
Na rozdíl od běžných pohonných látek je jód netoxický a při pokojové teplotě a tlaku jde o pevnou látku. Díky tomu je pozemská manipulace s ním jednodušší a také levnější. Po zahřátí se jód změní přímo v plyn, aniž by přitom prošel kapalným skupenstvím – říkáme, že sublimuje. Tato vlastnost z něj dělá ideální prostředek pro pohonný systém. Jeho výhodou je i vyšší hustota oproti tradičním pohonným látkám, takže na palubě zabere menší objem. Společnost ThrustMe otestovala svůj jódový pohonný systém na komerční výzkumné družici zvané SpaceTy Beihangkongshi-1, která se do vesmíru dostala v listopadu 2020 (na raketě Dlouhý pochod 6). V lednu pak proběhl testovací korekční zážeh ke změně oběžné dráhy využívající tento pohon.
Přeloženo z:
https://www.esa.int/
Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…used_to_change_the_orbit_of_a_small_satellite_for_the_first_time_ever.jpg
https://dl.airtable.com/…459af4b50ab34cd85ce05bd6f52/03b65dca/BEIHANGKONGSHI-1.png
To znie celkom super, su tam nejake zname nevyhody oproti klasickym iontovym motorom pohananym inertnymi plynmi? Napriklad kratsia zivotnost motora vzhladom k tomu, ze iod je ochotny reagovat?
Jód je poměrně korozivní. Pro samotný motor to asi problém nebude, protože s ním prakticky nepřijde do styku. Při hlavní aplikaci pro cubesaty při jejich životnosti to snad taky neohrozí. A pro okolí snad taky nepředstavují problém, protože vakuum jodové páry naředí.
Podle stánek http://www.thrustme.fr mají k dispozici dva druhy jódových motorů. Ten jednodušší je v podstatě jen nádoba s jódem a tryskou. Když se jód v nádobě ohřeje jeho páry pak tryskou vystupují a vytvářejí tak tah motoru. Výtoková rychlost však není moc vysoká a při spotřebě 5W je tah 0,4mN. Tento jednodušší motor testovali ve vesmíru již v roce 2019.
Nyní testovali složitější variantu, kdy se v motoru nejprve ohřeje jód a jeho páry pak jdou ionizovány a ionty následně urychlovány v elektrickém poli. V podstatě je to tedy iontový motor ovšem na jód místo xenonu. Poskytuje celkový impuls 5500 Ns při maximuálním tahu 1.1 mN. (Specifický impuls až 2450s).
Oproti xenonovým iontovým motorům, které mohou mít specifický impuls až 10000s, jsou tyto jodové méně účinné, ale s ohledem na jednoduchost konstrukce a absenci tlakové nádoby mnohem levnější. Svou velikostí a cenou jsou tedy ideální pro cubesaty.