Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) koordinerar ett europeiskt forskningsprojekt, kallas E.T.PACK, vars mål är utvecklingen av ett nytt system för att ta bort rymdsatelliter utan att använda kraft och bränsle ombord. För det här syftet, en ny experimentell teknik kommer att användas:en tjuder med låg arbetsfunktion.

Satelliter utrustade med detta kit kommer i framtiden att kunna vända sig om, det är, sänka sin höjd vid livets slut för att återinträda och utan att förstöras av friktionen i jordens atmosfär. På det här sättet, spridningen av rymdskräp i omloppsbana skulle förhindras. Faktiskt, det finns för närvarande många inaktiva satelliter i jordens omloppsbana:ungefär 1, 950 fungerar fortfarande, medan minst 3, 000 har förvandlats till rymdskräp, enligt Space Debris Office av European Space Agency (ESA). Det uppskattas att det finns cirka 8, 400 ton mänskligt skapat rymdmaterial som kretsar runt jorden.

"Rymdskräp är en av de stora utmaningarna som flygindustrin kommer att behöva ta sig an i framtiden. Detta är element som har lämnats i omloppsbana som ett resultat av mänsklig aktivitet i rymden, såsom de övre stadierna av raketuppskjutare och döda satelliter, " förklarade E.T.PACK-projektkoordinatorn Gonzalo Sánchez, Ramón y Cajal forskare vid UC3M Bioengineering and Aerospace Engineering Department. Dess mål, när projektet avslutas om tre år, är att ha en prototyp av deorbitsatsen som skulle kunna mognas i ett nästa projekt och testas i en demonstrationsflygning. Denna innovation, vilket har fångat intresset hos ESA och industrier inom rymdsektorn har lett till två nationella patent vars europeiska versioner för närvarande är under utvärdering.

Nyckeln till deras funktion ligger i den låga arbetsfunktionsförbandet. Den består av en aluminiumtejpbeläggning med ett speciellt material som gör att den kan avge elektroner när den belyses av solen. Rymdtjudet kretsar runt satelliten tack vare en passiv mekanism som kallas Lorentz-kraften. En av projektets huvudutmaningar är relaterad till materialvetenskap, eftersom "beläggningen på aluminiumtejpen måste ha mycket speciella egenskaper och en viktig forskningsinsats måste göras i termioniska material, det är, de som lätt avger elektroner när de värms upp, " förklarade professor Sánchez Arriaga.

Aluminiumtejpen har några mycket speciella egenskaper:en bredd på 2 centimeter, en tjocklek på 50 mikron (mindre än ett människohår), och flera kilometer långa. Den skulle rullas upp i en rulle under uppskjutningen av satelliten, och skulle placeras ut i omloppsbana för att fullborda sitt syfte:sänka satellitens omloppsbana tills den producerar sitt återinträde. "Det är en teknik med en mycket störande potential. En tjuder med låg arbetsfunktion omvandlar orbital energi till elektrisk energi medan den kretsar runt satelliten utan att använda någon typ av bränsle, " fortsatte Sánchez Arriaga. "Till skillnad från nuvarande framdrivningssystem, en tjuder med låg arbetsfunktion behöver inte drivmedel och använder naturresurser i rymdmiljön, såsom det geomagnetiska fältet, jonosfärisk plasma och solstrålning, " han lade till.

E.T.PACK (828902) är ett FET-OPEN-projekt koordinerat av UC3M och finansierat av Europeiska kommissionen med en budget på tre miljoner euro, som lanserades i mars i år. Forskargrupper och företag från tre europeiska länder deltar, såsom Fraunhofer Institute och Technische Universität Dresden, i Tyskland, universitetet i Padova, i Italien, och de spanska företagen SENER Ingeniería y Sistemas, och avancerade termiska enheter.