Űrvilág űrkutatási hírportál (http://www.urvilag.hu)

 

Öngyilkos vitorla
(Rovat: Új eszközök és anyagok, Környezetünk védelme , Nyereség a kontinensnek - 2014.01.05 08:15.)

Hogyan szabaduljunk meg mihamarabb a már feleslegessé vált alacsony pályás műholdunktól?

A kiszolgált, működési élettartamuk végére ért űreszközök legnagyobb problémája, hogy még viszonylag alacsony, több száz km-es felszín feletti magasságú pályáikon is hosszú évtizedekig, akár évszázadokig keringenek, potenciális ütközési veszélyt jelentve. Két műhold ilyen találkozása feldarabolódáshoz, további űrszemétdarabok keletkezéséhez vezet, amelyek így még nagyobb valószínűséggel veszélyeztetnek más műholdakat, vagy akár embereket szállító űrhajókat. A világ űrügynökségei az elmúlt években már ügyeltek arra, hogy lehetőleg minimalizálják az új űrszemét keletkezésének ütemét, de ez a fajta óvatosság már nem elegendő. Eljött az aktív „takarítás” ideje.

Egy a használaton kívüli műholdak eltávolítására alkalmas lehetséges módszert hamarosan a világűrben is kipróbálnak majd. Az Európai Űrügynökség (ESA) támogatásával a brit Surrey Egyetemen egy igen vékony, fátyolszerű vitorlát készítettek. A (közeli?) jövő műholdjai már egy olyan, mindössze 15 cm × 15 cm × 25 cm-es térfogatra összehajtogatott, csupán 2 kg tömegű vitorlát (Gossamer Deorbit Sail) vihetnek magukkal, amit ha közeleg a „nyugdíjba vonulás” ideje, a pályán kibonthatnak. A szerkezet percek alatt egy 5 m × 5 m-es vitorlává nyílik ki. A tartószerkezet egy könnyű, szénszálas váz, az alumíniumréteggel bevont Kapton anyagú vitorla vastagsága csupán néhány mikrométer, az emberi hajszál vastagságának töredéke.


Gossamer Deorbit Sail, kinyitva, a Földön.

Az újszerű fékezővitorla akár 700 km magasságig alkalmazható, és akár 700 km-os műholdak esetén is nagy segítséget nyújt a passzív keringéssel töltött idő jelentős lerövidítéséhez. Ehhez hasonló magasságig keringenek például olyan mobil távközlési rendszerek holdjai, mint az Iridium, Orbcomm vagy Globalstar, egyenként is több tucatnyi műholddal. Az ESA-nak az űrszemét elleni küzdelemmel kapcsolatos, 2008-ban lefektetett alapelve szerint a cél, hogy az ilyen pályákon keringő, használatlan műholdakat 25 éven belül megsemmisítsék, vagyis elérjék, hogy olyan alacsonyra kerüljenek, ahol a munkát már elvégzi a Föld sűrű légköre.


A fékezővitorla a kibontás folyamata közben, a földi tesztelés során. (Képek: University of Surrey)

A vitorla azt használja ki, hogy bár már a világűrről van szó, azért még több száz km-es magasságban is elegendő ahhoz a levegő sűrűsége, hogy érezhető ellenállást fejtsen ki egy gyorsan mozgó testre, főleg ha egy 25 négyzetméteres vitorlát feszítenek ki rá. Még a vitorla alkalmazásával együtt is beletelhet 25 évbe, mire az adott űreszköz eltűnik az útból. Ugyanezen az időtávon hagyományos, rakétaelven működő hajtóművekkel csak mintegy tízszer akkora tömeg (hajtóanyag) árán tudnák ugyanezt a hatást elérni, márpedig a műhold indításkor a nagyobb tömeg jelentősen megnöveli a költségeket.

Még magasabb pályákon, ahol a légellenállás már tényleg elhanyagolható, a vitorla a napvitorlás elvén, a Nap sugárzásából származó fénynyomást kihasználva működhetne. A próbadarab, amely már átment az ilyenkor szokásos hőmérsékleti, vákuum- és vibrációs teszteken, remélhetőleg már 2014-ben, egy hordozórakéta-indítás potyautasaként az űrbe juthat. Ha az újítás beválik, kereskedelmi hasznosítása is reménykeltő lehet.

Teljes verzióMinden jog fenntartva - urvilag.hu 2002-2019