Une société appelée Tethers Unlimited a déployé sa longe de désorbite lors d'un test réussi sur le satellite Prox-1. Le satellite est l'un des quatre qui portent l'appareil, appelé la bande Terminator. Plutôt que de rester dans l'espace pendant des années ou des décennies et d'aggraver le problème croissant des débris spatiaux, Prox-1 utilise sa bande Terminator pour abaisser lentement son orbite.
La bande Terminator est une solution à faible coût au problème de la suppression des satellites inactifs de l'orbite. L'industrie spatiale est en plein essor en ce moment, et cela alimente le problème croissant des débris spatiaux. De nouvelles directives sont en cours d’élaboration pour faire face à ce problème et, à terme, des restrictions régiront la durée de vie d’un satellite.
Tethers Unlimited développe sa technologie de désorbite en réponse à ces mesures.
«L'élimination rapide des satellites morts de cette manière aidera à lutter contre le problème croissant des débris spatiaux.»
DR. ROB HOYT, PDG, TETHERS UNLIMITED
Le ruban Terminator est un module compact et léger (moins de 1 kilogramme) qui se fixe aux CubeSats, NanoSats et Small MicroSats. Il a un faible encombrement et son fonctionnement ne présente aucun risque pour le fonctionnement du satellite, selon Tethers Unlimited.
La bande peut être déployée par commande ou par minuterie et se compose d'une longue bande conductrice avec deux cellules solaires en option. Une fois déployé, il «génère une traînée de particules neutres et une traînée électromagnétique passive pour accélérer la désorbite» selon le site Web de Tethers Unlimited.
«Ce test réussi prouve que cette technologie légère et peu coûteuse est un moyen efficace pour les programmes satellitaires de répondre aux exigences d'atténuation des débris orbitaux.»
Dr Rob Hoyt, PDG, Tethers Unlimited
Pendant le test Prox-1, une minuterie indépendante a été utilisée et une bande de 70 mètres de long a été déployée début septembre 2019. Selon le US Space Surveillance Network, Prox-1 a immédiatement commencé à abaisser son orbite 24 fois plus vite que les satellites sans la bande Terminator.
"Trois mois après le lancement, comme prévu, notre unité de minuterie a ordonné au Terminator Tape de se déployer, et nous pouvons voir d'après les observations du US Space Surveillance Network que le satellite a immédiatement commencé à désorbiter vingt-quatre fois plus vite", a déclaré le Dr Rob Hoyt, PDG de TUI, dans un communiqué de presse. «Donc, au lieu de rester en orbite pendant des centaines d'années. L'élimination rapide des satellites morts de cette manière aidera à lutter contre le problème croissant des débris spatiaux. Ce test réussi prouve que cette technologie légère et peu coûteuse est un moyen efficace pour les programmes satellitaires de répondre aux exigences d'atténuation des débris orbitaux. »
Lorsque le ruban Terminator est déployé, la gravité de la Terre le serre et l’aligne verticalement. La bande fonctionne ensuite en interagissant avec le champ magnétique et l'ionosphère de la Terre. Alors qu'il se déplace à grande vitesse à travers les lignes de champ magnétique de la Terre, un courant est induit dans la bande. Il s'agit essentiellement de convertir l'énergie orbitale du satellite en énergie électrique. La bande agit comme un conducteur et son courant électrique interagit avec le champ magnétique pour créer une traînée.
Au fur et à mesure qu'un satellite s'abaisse dans l'atmosphère, la bande crée une traînée supplémentaire et, éventuellement, le satellite brûle.
La fonction du ruban Terminator dépend des interactions de force de Lorentz. Il fonctionne particulièrement bien en orbite terrestre basse (LEO) où il existe une densité d'électrons utile. La bande Terminator est conçue pour abaisser l'orbite d'un satellite, mais selon l'orientation, des bandes conductrices comme celle-ci peuvent également être utilisées pour élever une orbite.
L'actionneur qui déploie le ruban est en alliage à mémoire de forme (SMA). Ces alliages ont une propriété très spéciale. Quand ils sont froids, ils peuvent se déformer, mais quand ils sont chauffés, ils reprennent leur forme d'origine. Pour l'activer, l'actionneur SMA a besoin d'une source d'alimentation très faible mais constante. La bande Terminator n'a besoin d'aucune alimentation du satellite; ils peuvent être montés avec leurs propres minuscules cellules solaires. Cela signifie qu'ils peuvent être attachés à des satellites disparus pour les désorbiter.
Ces types de bandes peuvent également être inversés. Une alimentation peut entraîner le courant dans la direction opposée, ce qui peut élever l'orbite d'un satellite. Une utilisation potentielle de ces types d'appareils se trouve sur la Station spatiale internationale. Il doit régulièrement tirer des propulseurs pour maintenir son orbite, et le carburant de ces propulseurs doit être fourni par la Terre. Avec la bonne attache, les besoins en carburant du propulseur peuvent être réduits ou éliminés.
Mais pour l'instant, la bande Terminator est testée sur de petits satellites, comme la mission Prox-1. Et d'autres tests sont prévus.
Tethers Unlimited dit qu’ils développent une mission de test avec Millennium Space Systems, TriSept et RocketLab. Ils créent une expérience de vol à basse altitude avec des contrôles scientifiques rigoureux pour mesurer et comparer les performances de deux satellites identiques: l'un avec une bande Terminator et l'autre sans.
Cette mission s'appelle DragRacer, et c'est un satellite de 25 kg qui se divisera en deux paquets identiques lorsqu'il atteindra son orbite circulaire solaire synchrone de 400 kilomètres. L'un déploiera une bande Terminator et l'autre non. L'un des satellites restera en orbite pendant environ 8 mois ou un an, tandis que celui avec la bande devrait se désorbiter dans l'atmosphère terrestre d'ici deux à quatre semaines.
Plus:
- Communiqué de presse: Sortir la poubelle spatiale: Tethers Unlimited annonce le bon fonctionnement de son dispositif d'élimination des débris spatiaux
- Tethers Unlimited: Ruban Terminator
- Space Magazine: un nouveau type de système de propulsion qui n'a pas besoin de propulseur. Il convertit l'électricité en poussée et vice versa.
