כמה מהדברים הטובים ביותר במדע הם אלגנטיים ופשוטים. מערכת הנעה חדשה המפותחת בספרד היא שני הדברים, ויכולה לסייע בפתרון בעיה הולכת וגוברת עם לווייני כדור הארץ: התפשטות הזבל בחלל.
חוקרים מאוניברסיטת קרלוס השלישי דה מדריד (UC3M) והאוניברסידאד פוליטיק'ניקה דה מדריד (UPM) בספרד מפטנטים פטנט על סוג חדש של מערכת הנעה למסלולי לווינים שאינם משתמשים בשום הנעה או מתכלה. המערכת היא בעצם קשר, בצורת קלטת אלומיניום באורך של כמה קילומטרים ורוחב כמה סנטימטרים, היוצא מהלוויין. החוקרים מכנים זאת עניבת חלל.
"זוהי טכנולוגיה משבשת מכיוון שהיא מאפשרת להפוך אנרגיה מסלולית לאנרגיה חשמלית ולהיפך מבלי להשתמש בשום סוג של מתכלה". - גונסאלו סאנצ'ס אריאגה, UC3M.
עניבת החלל הקלה מגולגלת במהלך השיגור, וברגע שהלווין נמצא במסלול הוא פרוס. לאחר הפריסה, הקלטת יכולה להמיר חשמל לדחף, או לדחוף לחשמל. החוקרים הספרדים העומדים מאחורי זה אומרים כי קשרי החלל ישמשו בזוגות.
המערכת מבוססת על מה שמכונה קישור "פונקציה נמוכה-עבודה". ציפוי מיוחד על הכביסה משפר את תכונות פליטת האלקטרונים בקבלת אור שמש וחום. תכונות מיוחדות אלה מאפשרות לו לתפקד בשתי דרכים. "זוהי טכנולוגיה משבשת מכיוון שהיא מאפשרת להפוך אנרגיה מסלולית לאנרגיה חשמלית ולהפך מבלי להשתמש באף סוג של מתכלים", אמר גונזאלו סאנצ'ס אריאגה, חוקר רמון י קג'אל במחלקה להנדסת ביו-הנדסה וחלל בחברת UC3M.
כאשר לוויין מאבד גובה ומתקרב לכדור הארץ, הקשור ממיר את הכוח שנגרם על ידי כוח הכבידה לחשמל עבור מערכות החללית לשימוש. כשמדובר במתקנים מקיפים כמו תחנת החלל הבינלאומית (ISS), מערכת קשירה זו עלולה לפתור בעיה מעצבנת. מדי שנה על ה- ISS לשרוף כמות משמעותית של דלק בכדי לשמור על מסלולו. החיבור יכול לייצר חשמל כשהוא מתקרב לכדור הארץ, וחשמל זה יכול להחליף את המונע. Arriaga אמר כי "עם קשירת פונקציה נמוכה לעבודה והאנרגיה שמספקת הפאנל הסולארי של ה- ISS, ניתן לפצות את הגרירה האטמוספרית ללא שימוש במונע".
"בניגוד לטכנולוגיות ההנעה הנוכחיות, קשירת התפקוד הנמוכה אינה זקוקה למונע כלשהו והיא משתמשת במשאבים טבעיים מסביבת החלל כמו השדה הגאומגנטי, הפלזמה היונוספרית והקרינה הסולארית." - גונסאלו סאנצ'ס אריאגה, UC3M.
עבור לוויינים עם כוח רב על גבי הלוח, הקישור יפעל הפוך. הוא ישתמש בחשמל בכדי לספק דחיפה למלאכת החלל. זה שימושי במיוחד לוויינים בסיום סוף חיי הפעילות שלהם. במקום לנטוש במסלול במשך זמן רב כמו זבל בחלל, הלוויין המשוחרר יכול להיאלץ להיכנס שוב לאווירה של כדור הארץ שם הוא יישרף ללא מזיק.
מערכת קשירת החלל מבוססת על מה שנקרא גרירת לורנץ. גרור לורנץ הוא אפקט אלקטרודינאמי. (חובבי האלקטרודינמיקה יכולים לקרוא את כל הנושא כאן.) אני לא אכנס יותר מדי לעומק מכיוון שאני לא פיזיקאי, אך החוקרים הספרדים מציעים שניתן יהיה בקלות לראות את גרירת לורנץ על ידי צפייה במגנט נופל דרך צינור נחושת . הנה סרטון.
ארגוני חלל הראו התעניינות בקשר עם תפקוד נמוך, והצוות הספרדי מוציא את המילה למומחים בארצות הברית, יפן ואירופה. השלב הבא הוא ייצור אבות-טיפוס. "האתגר הגדול ביותר הוא ייצורו מכיוון שהקישור צריך לאסוף תכונות פליטות אופטיות ואלקטרוניות מאוד ספציפיות," אומר סאנצ'ס אריאגה.
משרד הכלכלה, התעשייה והתחרותיות הספרדית העניק לצוות הספרדי מענק לחקירת חומרים למערכת. הצוות הגיש גם הצעה לקונסורציום העתיד והטכנולוגיות המתפתחות של הנציבות האירופית (FET-Open) למימון. "פרויקט FET-OPEN יהיה בסיסי מכיוון שהוא מחשיב את הייצור והאפיון של קשירת העבודה הראשונה הנמוכה ופיתוח ערכת דהורביט המבוססת על טכנולוגיה זו כדי להיבחן במשימת חלל עתידית. אם הוא ממומן, זו תהיה אבן דרך לעתידם של מיתרי עבודה נמוכים בחלל "סיכם סאנצ'ס אריאגה.
בסרטון זה גונזאלו סאנצ'ס אריאגה מסביר כיצד המערכת עובדת. אם אינך מדבר ספרדית, פשוט הפעל כתוביות.
