Att hitta billiga lösningar för att driva CubeSats är en av de mest kritiska komponenterna i den snabbt växande industrin för kommersiella uppskjutningar av satelliter som är lika stora som en limpa. Den lilla storleken och relativt låga kostnaden har gjort CubeSats populära val för kommersiella lanseringar de senaste åren.

Den första CubeSat lanserades 1999. Sedan dess har mer än 1, 000 har lanserats. Den snabba utvecklingen och tillämpningen av nanosatellitteknologi har avsevärt accelererat uppdragets komplexitet – vilket väckt intresse för robusta, lågeffekts- och högspecifika impulsmikrodrivsystem.

Forskare från Purdue University har skapat ett nytt mikroframdrivningssystem för nanosatellitapplikationer med hjälp av en vätskematad pulsad-plasma-propellator. Den använder ett flytande drivmedel för Lorentz-kraft pulsad plasmaaccelerator och förlängd livslängd tändsystem som drivs av nanosekunder långa pulser.

"Vår innovation hjälper till att hantera aktuella utmaningar med CubeSat mikroframdrivningssystem, inklusive korta livslängder, föroreningsrisker och ekonomiska utmaningar, sa Alexey Shashurin, en biträdande professor i flygteknik och astronautik vid Purdues College of Engineering. "Vårt system är bättre i stånd att fungera tillförlitligt under hela uppdraget och det flytande drivmedlet vi använder skapar inte de föroreningsrisker för delsystemen som vi ser med nuvarande alternativ."

Purdue-teamets arbete presenterades i juni vid 2019 IEEE Pulsed Power and Plasma Science Conference i Orlando, Florida.

Den totala populariteten för CubeSats drivs starkt av de stora framstegen inom miniatyrisering av elektroniska komponenter och sensorer som möjliggör nya typer av rymduppdrag och mätningar med en CubeSat.

"Vi har tagit nästa steg mot att utveckla ett robust framdrivningssystem för CubeSats för att tillhandahålla nödvändig manövrering under uppdrag, "Shashurin sa. "Att utveckla innovativ teknik som denna är en av mina passioner."

En av studentforskarna som arbetade med tekniken, Adam Patel, utsågs till en av "Tomorrow's Engineering Leaders" av Aviation Week Network och American Institute of Aeronautics and Astronautics. Patel är senior på School of Aeronautics and Astronautics.

Shashurin och hans team arbetade med Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization för att lämna in ett provisoriskt patent på tekniken. De letar efter partners för att fortsätta utvecklingen.

Deras arbete ligger i linje med Purdues Giant Leaps-firande av universitetets globala framsteg inom rymdutforskning som en del av Purdues 150-årsjubileum. Det är ett av de fyra teman för det årlånga firandets Idéfestival, designad för att visa upp Purdue som ett intellektuellt centrum som löser verkliga problem.