Ett reaktionshjul - en av de tyngsta delarna av ett rymduppdrag, dess växlande rotation används för att ändra en satellits orientering - sett i en plasmavindtunnel som tillhör High Enthalpy Flow Diagnostics Group (HEFDiG) vid University of Stuttgart Institute of Space Systems (IRS). Den båguppvärmda gasen i testkammaren når hastigheter på flera kilometer per sekund, vilket återskapar förhållanden för återinträde, medan själva reaktionshjulet roteras och återskapar den tumlande som sker när en satellit störtar genom atmosfären.
Själva reaktionshjulet kommer från Collins Aerospace i Tyskland, som har stött Design for Demise (D4D)-aktiviteter i många år och introducerat flera modifieringar av deras TELDIX-reaktionshjul, vilket gör det mer sannolikt att det går sönder under satellitåterinträde för att stödja demisability.
Det här klippet presenterades under årets Space Mechanisms Workshop på ESA:s tekniska center ESTEC i Nederländerna och fokuserade på nuvarande och framtida krav och riktlinjer för att minska risken från orbitalskräp, inklusive ESA:s Zero Debris Charter. Evenemanget deltog av mer än 130 rymdmekanismsspecialister från europeisk industri och akademi.
"Rymdmekanismer täcker allt som möjliggör förflyttning ombord på en satellit, från utbyggnadsanordningar till reaktionshjul", förklarar workshopens medarrangör Geert Smet.
"Men dessa mekanismer använder ofta material som stål eller titan som är mer benägna att överleva återinträde i atmosfären. Detta är ett problem eftersom våra nuvarande regler säger att återinträde i satelliter bör innebära mindre än en av 10 000 risker att skada människor eller egendom på marken eller till och med en av 100 000 för stora satellitkonstellationer ESA:s Clean Space-grupp reagerar med D4D – utarbetar metoder för att göra total upplösning av ett uppdrag mer sannolikt, inklusive mekanismer."
D4D-insatser fokuserar huvudsakligen på plattformsutrustning som reaktionshjul och solcellsdrivmekanismer för tillfället eftersom dessa finns på nästan alla satelliter, men i framtiden kan tillvägagångssättet utvidgas till alla typer av satellitmekanismer.
Risken på marken från att återinträda föremål kan verka abstrakt men den är väldigt verklig. 1997 träffade något lyckligtvis lättviktsnät från en Delta II-scen Lottie Williams axel i Turley, Oklahoma. Målet i framtiden är att se till att även de tyngsta delarna av satelliter sönderfaller i god tid. Ett alternativt tillvägagångssätt, om detta inte är praktiskt, kan vara att hålla ihop delar av en satellit för att minimera dess markfotavtryck och därav följande risk för påverkan.
Workshopen inkluderade också detaljer om de senaste ESA- och industrins planer på att utföra aktiv borttagning av skräp genom dedikerade rymdfarkoster för att mötas med hela övergivna satelliter och låsa fast dem för återinträde. Mekanismer är avgörande för denna ansträngning, med fångssystem som behövs för att låsa fast vid en målsatellit.
Medarrangören Kobyé Bodjona tillägger, "Idén bakom detta evenemang är att presentera mekanismsamhället med den senaste forskningen om rymdskräp för att se hur de kan bidra till det arbete som pågår. Det är viktigt eftersom stora systemintegratörer - de stora företagen som leder satellitprojekt – kommer att behöva system som är helt i överensstämmelse med bestämmelserna om skräpbegränsning och behovet blir akut när fler och fler satelliter placeras ut i rymden."
Tillhandahålls av Europeiska rymdorganisationen
