Příští družice ESA bude poháněná butanem

21 prosinec 2017

Příští miniaturní družice ESA bude první, která bude mít schopnost měnit svoji oběžnou dráhu. Díky kompaktní trysce připomínající butanový cigaretový zapalovač, bude satelit o velikosti krabice snídaňových lupínků schopen létat kolem své sesterské družice a testovat rádiovou komunikaci.

GomX-4B  je vyrobený ze šesti standardních jednotek CubeSat (každá má rozměr 10 krát 10 krát 10 cm). Vypuštěný bude společně s družicí GomX-4A z Číny dne 2. února 2018.

Protože jsou rychlejší a levnější na výrobu než tradiční satelity, začíná ESA využívat CubeSaty pro testování nových technologií ve vesmíru.

Hlavním cílem nadcházející mise bude otestování rádiového spojení na různé vzdálenosti, předávání dat z jedné družice na druhou a jejich následné odvysílání na Zemi. GomX-4A od dánského Ministerstva obrany zůstane na své pozici, zatímco GomX-4B od ESA se vzdálí až na 4500 km.

...
Butanové tryskyAccess the image

Trysky dodané švédskou firmou NanoSpace budou schopné zajistit změnu rychlosti o 15 m/s. Jde zhruba o stejnou rychlost, jakou má nakopnutý balón.

„Máme dvě tlakové nádoby s pracovní látkou, které jsou propojené se dvěma páry trysek,“ vysvětluje ředitel NanoSpace Tor-Arne Grönland.

„Než spalování pohonných látek jsme zvolili jednodušší trysky na stlačený plyn, které byly navržené speciálně právě pro malé mise. Neb jednodušší znamená levnější a menší.“

...
Čip tryskyAccess the image

„Palivo je skladováno pod tlakem, následně je uvolňováno skrze malou výstupní trysku. I když jde pouze o stlačený plyn, dosahujeme významné změny rychlosti díky použití butanu. Ten se totiž na výstupu z trysky proměňuje v plyn.“

„Díky skladování v kapalné podobě, podobně jako u zapalovače, nám dovoluje naložit do malého disponibilního prostoru maximální možné množství molekul. Butan je totiž v kapalné podobě zhruba tisíckrát hustší, než v podobě plynné.“

Každá tryska má přitom tah jen 1 mN, což odpovídá zhruba tlaku, jaký cítíte, když máte na dlani položené pírko. Ovšem ve stavu beztíže je to dost významná síla, aby postupně s 8 kg těžkou družicí pohnula.

...
Družice GomX-4BAccess the image

Trysky budou typicky zapínané v párech, ovšem mohou pracovat i samostatně. A to od několika minut až po jednu hodinu.

„Ve srovnání s typickou půltunovou družicí s hydrazinovými motory o tahu 1 N jsme téměř stokrát lehčí a tisíckrát slabší,“ dodává Tor-Arne Grönland.

„Všechny klíčové prvky motoru jako je komora, tryska a senzory jsou vtěsnány do čipu o rozměru 1 krát 2 centimetry, který je jen 1 mm silný.“

...
Výroba čipůAccess the image

Firma NanoSpace již má letovou zkušenost se svou tryskou na stlačený plyn, když se tato vydala do vesmíru na čínské misi TW-1 v roce 2015.

Společnost plánuje demonstrovat během mise GomX-4B mnoho různých operačních metod: „Vyzkoušíme různé pracovní režimy: dlouhé, krátké, pulzní nebo regulované směrem nahoru či dolů. Je důležité provést tyto testy hned na počátku mise a následně znovu později, abychom si byli jistí schopností zařízení přežít a správně ve vesmíru fungovat.“

...
Prakticky identické družiceAccess the image

Firma NanoSpace začala fungovat jako komerční spin-off švédské University of Uppsala. V roce 2016 ji koupila dánská firma GomSpace, která staví družice GomX-4. Společnosti nyní společně pracují na konstelaci více než 200 družic CubeSat pro komerčního zákazníka.

NanoSpace vyvíjí trysky pro ESA, kdy mají umožnit lety několika družic ve formaci, jejich setkávání a spojování nebo řízení orientace satelitů CubeSat vyslaných do hlubin vesmíru.

Ohodnotit

  • Currently 5 out of 5 Stars.
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Rating: 5/5 (2 votes cast)

Thank you for rating!

You have already rated this page, you can only rate it once!

Your rating has been changed, thanks for rating!

Zhlédnutí

35