ESA:s största lilla satellit hittills:GomX-4B 6-enhet CubeSat kommer att demonstrera miniatyriserad teknologi, bereda vägen för framtida operativa nanosatellitkonstellationer. Kredit:GomSpace
ESA:s nästa miniatyrsatellit kommer att bli den första som kan ändra omloppsbana. Tack vare en kompakt thruster som liknar en butan cigarettändare, satelliten i spannmålslåda kommer att flyga runt sin nästan tvilling för att testa deras radiokommunikation.
Redo att lanseras med sin motsvarighet från Kina den 2 februari, GomX-4B är byggd av sex standard 10 cm CubeSat-enheter.
Mycket snabbare att bygga och billigare att skjuta upp än traditionella satelliter, ESA använder CubeSats för att testa ny teknologi i rymden.
Huvudmålet är att testa radiolänken på olika avstånd, dirigera data från en satellit till en annan, sedan ner till marken. GomX-4A, från det danska försvarsministeriet, kommer att förbli på plats medan ESA:s GomX-4B manövrar upp till 4500 km bort.
Levereras av svenska NanoSpace, propellerna monterade längs ena sidan gör att den kan justera sin rörelse med totalt 15 m/s – en hastighet som motsvarar en sparkad fotboll.
"Vi har två trycksatta bränsletankar kopplade till två par propeller, " förklarar Tor-Arne Grönland, chef för NanoSpace.
"Istället för att bränna drivmedel, det här är enklare "kallgas"-propeller som är designade speciellt för ett så litet uppdrag. Och enklare betyder billigare och mindre.
"Bränslet lagras under tryck, släpps sedan ut genom ett litet raketmunstycke. Även om det är kall gas, vi uppnår en betydande hastighetsförändring genom att använda flytande butan som förvandlas till gas när den kommer ut.
ESA:s GomX-4B CubeSat kommer att testa intersatellitlänkar och propulsiv omloppskontroll för framtida konstellationsoperationer, arbetar med twin GomX-4A, som ägs av det danska försvarsministeriet. Kredit:ESA/GomSpace
"Att lagra det som en vätska, som i en cigarettändare, tillåter oss att packa så många butanmolekyler som möjligt inuti den lilla tillgängliga volymen – dess flytande form är ungefär 1000 gånger tätare än dess gas."
Varje thruster ger bara 1 millinewton – den vikt du skulle känna om du håller en fjäder i handen – men tillräckligt för att flytta den 8 kg långa satelliten över tiden.
Thrustrarna avfyras vanligtvis i par, även om de också kan arbeta individuellt, i några minuter åt gången och upp till en timme.
"Jämfört med en typisk halvtonssatellit med 1 N hydrazinpropeller, vi är nästan hundra gånger lättare och tusen gånger svagare, tillägger Tor-Arne.
"Alla element som kammaren, munstycke och sensorer är monterade i ett 1x2 cm chip, bara 1 mm tjock."
NanoSpace har redan flygerfarenhet bakom sin kallgaspropeller, med en mindre version på Kinas TW-1 2015.
GomX-4B:s kallgaspropellersystem tar upp två halv-CubeSat-enheter på ena sidan av nanosatelliten, med två sfäriska titantankar fyllda med flytande butan. Den har fyra 1 mN thrusters, vanligtvis att skjutas i par samtidigt som man håller ett set i reserv. Kredit:Nanospace
Företaget planerar att demonstrera många olika operationsmetoder under GomX-4B-uppdraget:"Vi kommer att göra olika typer av brännskador:långa, kort, pulserar och gasar upp och ner. Det är viktigt att göra dessa saker tidigt i uppdraget och sedan igen sent, att visa att den kan överleva och prestera bra i rymden."
NanoSpace började som en kommersiell spin-off från Sveriges universitet i Uppsala, och förvärvades förra året av danska företaget GomSpace, byggare av GomX-4-satelliterna. Företagen arbetar för närvarande tillsammans på en konstellation av mer än 200 CubeSats för en kommersiell kund.
NanoSpace utvecklar också en ESA thruster för att flyga flera satelliter i formation, möte och dockning, och för att styra orienteringen av CubeSats i rymden.
