Crédito:Tethers Unlimited.
Uma empresa chamada Tethers Unlimited implantou seu cabo de órbita em um teste bem-sucedido no satélite Prox-1. O satélite é um dos quatro que transportam o dispositivo, chamada Terminator Tape. Em vez de ficar no espaço por anos ou décadas e aumentar o problema crescente de detritos espaciais, Prox-1 está usando sua fita Terminator para abaixar lentamente sua órbita.
A fita Terminator é uma solução de baixo custo para o problema de remoção de satélites inativos da órbita. A indústria espacial está crescendo agora, e isso está contribuindo para o crescente problema de detritos espaciais. Novas diretrizes estão sendo desenvolvidas para lidar com o problema, e eventualmente, haverá restrições que regem a vida útil de um satélite.
A Tethers Unlimited está desenvolvendo sua tecnologia de órbita em resposta a essas medidas.
A fita Terminator é um módulo compacto e leve - menos de 1 quilograma - que se conecta ao CubeSats, NanoSats e Small MicroSats. Tem uma pequena pegada e sua operação não representa nenhum risco para a operação do satélite, de acordo com Tethers Unlimited.
A fita pode ser implantada por comando ou por cronômetro, e consiste em um longo, fita condutora com duas células solares opcionais. Quando implantado, ele "gera arrasto de partículas neutras e arrasto eletromagnético passivo para acelerar a desorbita, "de acordo com o site da Tethers Unlimited.
Durante o teste Prox-1, um cronômetro independente foi usado, e uma fita de 70 metros de comprimento foi implantada no início de setembro de 2019. De acordo com a Rede de Vigilância Espacial dos EUA, O Prox-1 baixou sua órbita 24 vezes mais rápido do que os satélites sem a fita Terminator.
"Três meses após o lançamento, como planejado, nossa unidade de cronômetro comandou a implantação da fita Terminator, e podemos ver a partir de observações da Rede de Vigilância Espacial dos EUA que o satélite começou imediatamente a sair da órbita 24 vezes mais rápido, "disse o Dr. Rob Hoyt, CEO da TUI, em um comunicado de imprensa. "A remoção rápida de satélites mortos dessa maneira ajudará a combater o crescente problema de detritos espaciais. Este teste bem-sucedido prova que essa tecnologia leve e de baixo custo é um meio eficaz para os programas de satélite atenderem aos requisitos de mitigação de detritos orbitais."
Quando a fita Terminator é implantada, a gravidade da Terra o puxa com força e o alinha verticalmente. A fita então funciona interagindo com o campo magnético da Terra e a ionosfera. À medida que viaja em alta velocidade através das linhas do campo magnético da Terra, uma corrente é induzida na fita. Basicamente, ele converte a energia orbital do satélite em energia elétrica. A fita age como um condutor e sua corrente elétrica interage com o campo magnético para criar arrasto.
Conforme um satélite desce na atmosfera, a fita criará mais resistência, e, eventualmente, o satélite vai queimar.
A função da fita Terminator depende das interações de força de Lorentz. Funciona especialmente bem na órbita terrestre baixa (LEO), onde existe uma densidade útil de elétrons. A fita Terminator é projetada para abaixar a órbita de um satélite, mas dependendo da orientação, fitas condutoras como essa também podem ser usadas para elevar a órbita.
O atuador que desdobra a fita é feito de uma liga com memória de forma (SMA). Essas ligas têm uma propriedade muito especial. Quando eles estão frios, eles podem ser deformados, mas quando eles são aquecidos, eles voltam à sua forma original. Ativar, o atuador SMA precisa de uma fonte de alimentação muito baixa, mas constante. A fita Terminator não precisa de energia do satélite; ele pode ser montado com suas próprias minúsculas células solares. Isso significa que pode ser anexado a satélites extintos para retirá-los da órbita.
Esses tipos de fitas também podem ser revertidos. Uma fonte de alimentação pode conduzir a corrente na direção oposta, que pode elevar a órbita de um satélite. Um uso potencial desses tipos de dispositivos é na Estação Espacial Internacional. Ele precisa disparar propulsores regularmente para manter sua órbita, e o combustível para esses propulsores deve ser entregue da Terra. Com a corda certa, os requisitos de combustível do propulsor podem ser reduzidos ou eliminados.
A fita NanoSat Terminator (l) e a fita CubeSat Terminator (r.). Crédito:Tethers Unlimited
Curva de desempenho da fita Terminator para cubosat 1U em órbitas de até 1200 km e para cubosat 3U até 950 km. Crédito:Tethers Unlimited
Mas para agora, a fita Terminator está sendo testada em pequenos satélites como a missão Prox-1. E há mais testes sendo planejados.
A Tethers Unlimited afirma que está desenvolvendo uma missão de teste com a Millennium Space Systems, TriSept e RocketLab. Eles estão criando um experimento de vôo baixo da Terra com controles científicos rigorosos para medir e comparar o desempenho de dois satélites idênticos:um com Terminator Tape e outro sem.
Essa missão é chamada DragRacer, e é um satélite de 25 kg que se dividirá em dois pacotes idênticos quando atingir sua órbita circular sincronizada com o sol de 400 quilômetros. Um irá implantar uma fita Terminator e outro não. Um dos satélites ficará em órbita por cerca de oito meses ou um ano, enquanto o que está com a fita deverá sair da órbita para a atmosfera da Terra dentro de duas a quatro semanas.