Konstnärens utformning av Pathfinder Demonstrator-1-satelliten som kommer att testa Hydros framdrivningssystem. Kredit:NASA
Nya framdrivningssystem för CubeSats har varit på en innovativ tår på senare tid. UT har rapporterat om framdrivningssystem som använder allt från fast jod till jordens eget magnetfält som ett sätt att flytta en liten rymdfarkost. Nu, det finns en potentiell lösning med ett mycket mer vardagligt material för ett drivmedel - vatten.
Vatten har många fördelar som drivmedel. Mest uppenbart, det är inte flyktigt eller giftigt, vilket gör det mycket lättare att hantera än konventionellt raketbränsle. Ett designfel som håller tillbaka användningen av vanligt raketbränsle till utbredd användning i CubeSats är deras explosiva potential. CubeSats placeras vanligtvis bredvid större, dyrare satelliter i raketernas nyttolaster. Om raketbränslet som laddats in i en liten CubeSat skulle antändas oavsiktligt, det kan fullständigt förstöra det mycket större, dyrare teleskop. Så CubeSat-designers drar sig med rätta för att inkludera ett sådant farligt drivmedel i sina små satelliter.
Utan tillgång till vanligt raketbränsle, designers lämnas med mycket mindre önskvärda val för drivmedel, såsom jonpropeller. Vissa väljer inte ens ett drivmedelssystem alls. Denna brist på förmåga att styrbart navigera i rymden resulterar i att nedlagda CubeSat belamrar banor i omloppsbanan såväl som oavsiktligt vänder sig om i en okontrollerad, och potentiellt farliga, härkomst.
Det som gör vatten till ett så speciellt drivmedel är att det är helt stabilt under normala förhållanden, men det kan också delas för att skapa väte och syre, två av huvudkomponenterna i vanligt raketbränsle. Denna uppdelning åstadkoms genom en process som kallas elektrolys, som skiljer syre- och vätemolekylerna från vattnet från varandra. Sedan kan varje enskilt element slussas in i ett raketmunstycke och explodera för att skjuta farkosten i en given riktning.
Elektrolys kommer faktiskt att ske inuti CubeSat i en speciell miniatyriserad kammare, som är det sanna hjärtat av denna framdrivningsinnovation, och utvecklades av Tethers Unlimited, en start-up baserad i Washington. Dess system, Hydros, skulle kunna lägga till sitt namn till den växande listan över CubeSat framdrivningsteknologier, om det framgångsrikt testas senare i år som en del av NASA:s Pathfinder Technology Demonstration-1-uppdrag. Med tanke på fördelarna med dess drivmedel, den har stor potential att bli en standardframdrivningsplattform för CubeSats i många år framöver.