普渡大学的一个工程团队开发了一种拖曳帆装置,以防止航天器变成危险的垃圾,在地球轨道上停留数年。它的目标是将太空中的运载火箭拉回地球,计划在9月2日进行测试发射。它将在200英里(322公里)高空的Firefly Aerospace公司开发的火箭上进行测试。
该装置被称为Spinnaker3,旨在加速将太空垃圾脱轨到400英里(645公里)高的地方,在地球大气层中燃烧。测试发射将从加利福尼亚州的范登堡太空部队基地起飞,以评估原型车在任务完成后如何帮助其飞行器脱离太空轨道。
根据美国的规章制度,卫星在运行25年内要么脱离轨道,要么被送到安全的墓地。传统的技术是利用航天器的推进器将其置于处置轨道。然而,在这样做的过程中,卫星的质量会增加,费用会增加,容量会降低,最后改变路线所需的燃料也会增加。
另一方面,脱离轨道技术是一种预防性的方法,没有任何复杂的推力系统和管道。它有效地管理空间碎片的增长,这对未来安全的空间探索至关重要。拖曳帆往往会捕获地球低轨道上的游离分子,并导致飞行器解体,直到它到达大气层。之前已经尝试过拖曳帆;然而,Spinnaker3相对来说更好,它使用3米(10英尺)长的吊杆来清除194平方英尺(18平方英尺)的氟聚酰亚胺塑料帆。此外,这种帆足以使一颗卫星和一枚火箭在大约400英里的高度脱轨。
定于11月举行的Spinnaker3由Firefly公司安排。它被认为是七个学术/教育“专门研究和教育加速任务”之一。在15天而不是25天内,帆将进入轨道,从大约200英里的高空脱离阿尔法火箭的上层。
在普渡大学太空飞行项目实验室的18名学生和教师的支持下,新帆现在已经与Vestigo Aerospace LLC合作建造,并获得了NASA第一阶段小企业创新研究奖。普渡大学于今年年初完成了实地测试。航空电子设备和图像系统也将用于从太空发回图片。加州州立理工大学的圣路易斯·奥比斯波帮助提供了设备。
“很多东西可以在大约100年内自行脱离轨道,但这对我们没有任何好处,”普渡大学航空航天学博士候选人Arly Black说,他为Spinnaker3进行了系统测试和性能分析。
“我们想用拖曳帆加速脱离轨道。考虑到11月预计的大气条件,“萤火虫”航天运载火箭可以在25天内在约200英里的低空自行脱轨。使用Spinnaker3,离轨过程可以缩短到15天,”Arly补充道。
下面是演示Spinnaker3部署的动画。
资料来源:普渡大学