Kickstarter-kampagnen ønsker at sende små satellitter ud af jordens kredsløb

En mini-satellit, der ikke er større end et brød, kan skubbe sig selv ud af Jordens kredsløb allerede næste år, hvis en crowdfunding-kampagne for at støtte udviklingen af ​​et lille fremdriftssystem lykkes. Hvis sådanne små rumfartøjer kan fås til at operere langt fra Jorden, kunne de en dag lave billige ekspeditioner til asteroider, Mars og videre.

Space loaf: Denne kunstners gengivelse viser en CubeSat med tre enheder med en fremdriftsenhed.

Interplanetariske rumfartøjer er typisk større end en bil, koster hundredvis af millioner til milliarder af dollars og tager mange år at udvikle og opsende. I de seneste år har forskere overvejet, hvordan man sender små satellitter, kaldet CubeSats, som er blevet opsendt i kredsløb om Jorden i løbet af det sidste årti, hovedsageligt af universitetshold, længere væk.

Forskere ved University of Michigan har et design til et fremdriftssystem, som de mener er klar til at sende en CubeSat på en ekspedition ud i det dybe rum. Deres kampagne på fundraising site Kickstarter anmoder om $200.000 til at betale for udvikling, der er nødvendig for at lave en testlancering næste år.

Siden den 4. juli har mere end 800 mennesker givet tilsagn om over $32.000 til CubeSat Ambipolar Thruster-projektet. Det er langt fra det endelige mål, men kampagnen ser ud til at lykkes takket være interesse fra nogle donorer med dybe lommer. Vi har allerede haft et par mennesker til at kontakte os og fortælle os, at de bare vil finansiere det hele, siger teamleder Benjamin Longmier . Michigan-forskerne har også søgt om tilskud fra amerikanske regeringsorganer.

Satellitten kunne starte om et år, siger Longmier, og begive sig ud på en interplanetarisk tur efter at være blevet testet i lav kredsløb om Jorden. Det er ikke klart, hvor længe den ville overleve, men på Kickstarter-siden joker holdet med, at 100 millioner år fra nu, kunne den lille sonde findes og vises på et museum i Alpha Centauri-systemet.

Ingen CubeSat har forladt jordens kredsløb før, men Michigan-teamet mener, at deres fremdriftssystem løser en nøglebarriere for billigere interplanetarisk udforskning. CubeSats er lavet af en eller flere 10-centimeter brede instrumentbokse og kobler til kredsløb med større, dyrere rumfartøjer. Det begrænser den slags fremdriftssystemer, der kan installeres på en CubeSat. Almindelige systemer, der bruger eksplosive kemikalier eller højtryksgasser til at producere tryk, ville udgøre for stor risiko for en CubeSats dyrere opsendelseskammerater. Næsten alle de omkring 100 CubeSats, der er lanceret til dato, har slet ikke haft noget fremdriftssystem.

Michigan-systemet ville ikke udgøre nogen fare for opsendelsen, det blaffede med, fordi det ville bruge et ikke-eksplosivt drivmiddel, såsom jod eller vand, opbevaret i en beholder uden tryk.

For at drive satellitten vil et varmelegeme fordampe drivmidlet og sende neutrale gasatomer ind i et lille kammer. En radioantenne omkring det kammer ville aktivere gassen og forårsage kollisioner, der ville slå elektroner af gasatomerne for at skabe et plasma. En ringformet permanent magnet ville derefter accelerere disse ladede partikler ud af en dyse for at presse CubeSat i den modsatte retning.

Michigan-teamet siger, at dets system kunne passe ind i et 10 centimeter bredt modul i en CubeSat med tre enheder og drive det med hastigheder på op til 10 kilometer i sekundet. Det ville være nok til at skubbe satellitten mindst en million kilometer fra Jorden ud af planetens gravitationsgreb.

Paulo lozano , direktør for rumfremdriftslaboratoriet ved MIT, siger, at han er i tvivl om projektet. Plasmaet skal være ekstremt tæt for at give ioner til tryk, siger han, og plasmaer med høj densitet har en tendens til at beskadige alt, hvad de kommer i kontakt med. Hvis de er i stand til at gøre det, er det fantastisk, siger Lozano, der er ved at udvikle et andet elektrisk fremdriftssystem, der bruger ioner i salte væsker i stedet for plasmaer til at generere fremdrift.

Longmier svarer, at magneten, der leder ionudspydet ud af thrusteren, også vil forhindre det meste plasma i at komme i kontakt med væggene i dets kammer, hvilket køber nok tid til, at en CubeSat kan undslippe Jordens kredsløb. Det ser ud til, at vi kan behandle op til omkring 10 til 20 kilo drivmiddel med vores lille thruster, siger Longmier, og simuleringer tyder på, at der er brug for mindre end tre kilo for at sende en CubeSat ud over Jorden. Erosion, siger han, synes at være et ikke-problem.

Andre rumfartøjskomponenter - såsom strøm- og kommunikationssystemer - skal stadig udvikles, for at CubeSats kan gøre meget, når de er langt fra Jorden. Men om et par år mere kan de blive sendt for at studere asteroider eller for at lede efter tegn på liv på fjerne iskolde måner, skriver holdet på sin Kickstarter-side. På grund af deres størrelse kan de små sonder muligvis kun tage en enkelt type måling på hvert sted i stedet for at bære flere instrumenter som et traditionelt fartøj, men Lozano siger, at de har en stor fordel i forhold til større missioner: De er meget billige.

skjule