预计近地轨道(LEO)卫星的数量将在未来十年迅速增加, 再加上那些已经存在的. 随着卫星数量的增加,活动卫星之间产生空间垃圾的碰撞风险也随之增加, 非活动卫星或其他空间碎片. 这 增加碰撞的风险 是pg电子下载的空间政策和战略中心先前强调的一个问题.

空间碎片的基础
随着卫星数量的增加,活动卫星之间产生空间垃圾的碰撞风险也随之增加, 非活动卫星或其他空间碎片.

近地轨道上现有的人造物体数量已经使空间垃圾由于碎片之间的额外碰撞而变得自给自足. 即使是现在, 大多数小型卫星仅依靠大气阻力脱轨,这导致这些航天器在超过其使用寿命后仍留在轨道上,并增加了内部爆炸或碰撞产生碎片的风险.

一个由pg电子官网科学家和工程师组成的团队正在开发一项新技术,以减少在这种关键环境下留下的碎片数量. 解决方案, 被称为锂离子电池Deorbiter, 将利用飞船上已经存在的电池,通过点燃电池使其热失控来产生脱轨推力来减少碎片.

“每个人都知道锂离子电池及其热失控和喷出火焰的风险,“博士说. Joseph Nemanick是能源技术部的高级研究科学家. “锂离子电池Deorbiter正在把这种弱点转变为优势.”

通过一种可控的方式触发热失控, 产生的红热气体通过喷嘴产生推力,使其脱轨. 这种方法是首个能够减少轨道碎片并帮助保护近地轨道免受太空垃圾影响的零附加质量航天器技术.

锂离子电池脱轨
锂离子电池Deorbiter将以一种可控的方式激活热失控,并利用产生的红热气体产生推力脱轨.

“大多数小卫星根本没有推进力,而且被困在最初发射的轨道上,“博士说. 约翰·德塞恩是推进科学部的资深科学家. “正常情况下,大气阻力是卫星脱轨的唯一原因, 而是利用卫星的电池作为推进装置, 整体寿命和碰撞机会可以减少.”

该团队已经在pg电子官网推进研究设施(Aerospace Propulsion Research Facility)证明了这一概念.  科学家们展示了激活空间额定的电池电池,实现了与商业固体火箭发动机相当的有效推力. 而这种力量可以随着工程的改变而进一步增加, 在低轨轨道中,投射的推力足以将小卫星的剩余轨道时间缩短55%.

即使有了这些有利的发现,采用这种创新技术仍然存在障碍. 也许最大的障碍是改变人们对热电池失控的看法.

“告诉人们,你可以巧妙地利用太空中可能发生的最可怕的事情之一,这需要很多说服力,”Nemanick说. “然而, 从纯化学的角度来看这个事件, 电池热失控和普通固体火箭发动机之间有很大的重叠.”

推进部和推进科学部的成员正在推进研究中心对这项技术进行进一步的测试, 也包括约翰·席林, 安德里亚许, 布莱恩·布雷迪, 安德鲁Cortopassi, 和狄龙. 特别有趣的是开发不同的方法来控制推力的产生, 可靠的触发, 确保安全激活. 为了进一步推进他们的项目,这个团队正在最后敲定资金建议.

在时间, 锂离子电池Deorbiter可以在不增加额外燃料或重量的情况下减少卫星产生的太空垃圾, 证明有时候答案就在内心.

相关新闻

查看更多新闻

新闻稿

浏览更多新闻稿
友情链接: 1 2