Nový pohonný systém vypouští současně dva proudy plazmatu.
Výzkumník z Tohoku University v Japonsku vyvinul nový typ pohonného systému, který by mohl umožnit nepřímé (bezkontaktní) odstraňování vesmírného odpadu z oběžné dráhy Země.
Tato technologie nabízí řešení pro stále narůstající množství kosmického smetí – od nefunkčních satelitů až po vyhořelé stupně raket. Každý kus představuje riziko kolize, která může poškodit aktivní družice, kosmické stanice a narušit navigační systémy.
Hrozba vesmírného odpadu
„Kvůli nekontrolovanému pohybu a rychlosti převyšující rychlost střely představuje vesmírný odpad obíhající kolem Země vážnou hrozbu – výrazně zvyšuje riziko kolizí se satelity, které podporují udržitelnou lidskou činnost ve vesmíru,“ uvedl docent Kazunori Takahaši v tiskové zprávě z 9. září.
Dvouproudý plazmový motor
K odstranění odpadu vědci představili novou technologii nazvanou „bezelektrodový plazmový motor s dvousměrným výstřikem plazmatu“. Princip spočívá v tom, že satelit využije výtok plazmatu z iontového motoru k „postrčení“ vesmírného smetí směrem do atmosféry, kde shoří.
Současné metody úklidu často vyžadují fyzický kontakt – robotická ramena, sítě nebo lana – což nese riziko zamotání do rotujícího objektu. Některá nová řešení už využívají plazmové trysky, které odpad zpomalí, aby spadl z oběžné dráhy. Problémem však bývá zpětný ráz plazmatu, který odtlačuje i samotný „úklidový“ satelit od cíle.
Jak funguje nový systém
Takahašiho přístup tento problém řeší: motor vypouští dva proudy plazmatu současně –
- jeden směrem k odpadu, aby ho zpomalil,
- druhý v opačném směru, aby vyrovnal zpětný ráz.
Tím zůstává satelit stabilní a přesně zaměřený. „Tento pohonný systém vyvíjí na cílový objekt brzdnou sílu pomocí výstřiku plazmatu, přičemž se vyhýbá nadměrnému tahu na sebe sama tím, že vypouští další plazmový proud opačným směrem,“ vysvětlil Takahaši.
Výkon zvyšuje magnetické pole „cusp“
Výzkum navíc ukázal, že zavedení speciálního „cusp“ magnetického pole pomáhá plazma lépe udržet a zaostřit, čímž se zvyšuje brzdná síla. V testech ve vakuu, simulujících podmínky ve vesmíru, se podařilo dosáhnout trojnásobného zvýšení brzdného účinku oproti předchozím experimentům.
Levnější a dostupnější pohon
Další výhodou je, že systém může pracovat na argon – levnější a dostupnější pohonnou látku než běžně používané alternativy. „Tento úspěch představuje významný technologický krok k vývoji pohonného systému schopného efektivně a bezpečně odstraňovat vesmírný odpad,“ uvedl Takahaši.
V nízké oběžné dráze Země se v současnosti nachází odhadem až 14 000 kusů vesmírného smetí.
