Les démonstrations de satellites étudiants traînent les voiles pour désorbiter l’ancien matériel

Un minuscule satellite avec une goulotte de traînée construit par une équipe d’étudiants a été présenté comme une petite solution possible au problème épineux des déchets spatiaux causé par le matériel obsolète encombrant l’orbite terrestre.

SBUDNIC, un «CubeSat de type Spoutnik», a été construit par des étudiants de l’Université Brown, Rhode Island, à partir de pièces commerciales à faible coût. Il a démontré avec succès l’utilisation d’une simple voile de traînée qui aide à dégrader l’orbite du satellite et à le repousser dans l’atmosphère de la planète plus rapidement que cela ne se serait produit autrement.

Le problème des débris spatiaux est un problème croissant, l’agence spatiale américaine NASA décrivant l’orbite terrestre basse comme “un parc à ferraille spatiale orbitale” avec des millions de morceaux de débris volant, des satellites qui ne fonctionnent plus, jusqu’aux minuscules morceaux de vaisseau spatial. .

L’idée derrière SBUDNIC était de démontrer comment les futurs satellites pourraient éviter d’aggraver ce problème en incluant un mécanisme pour aider à les désorbiter à la fin de leur durée de vie. Le dispositif de traînée aérodynamique tire le satellite hors de son orbite environ trois fois plus vite que des satellites comparables, selon l’Université Brown.

Le satellite lui-même est un Cubesat 3U (où 1U mesure 10 cm x 10 cm x 10 cm, à ne pas confondre avec une unité de rack de centre de données). Selon les détails fournis par l’université, il comprend un microprocesseur Arduino à 10 $, 65 piles au lithium AA Energizer et une variété de pièces imprimées en 3D produites avec des imprimantes grand public.

La voile de traînée est également imprimée en 3D, fabriquée à partir d’un film de polyimide Kapton, qui a apparemment la bonne combinaison de propriétés pour résister à des températures et des vibrations extrêmes. Celui-ci a été plié à plat le long du châssis du satellite avant le déploiement, à l’aide de mâts structurels à ressort constitués de minces tubes en aluminium conçus pour s’étendre lors du déclenchement du mécanisme de libération.

Le satellite de 225 g a été lancé à bord de la mission Transporter 5 de SpaceX l’année dernière et placé sur une orbite polaire de 550 km par un véhicule orbital D-Orbit ION, après quoi la voile était censée s’ouvrir comme un parapluie et aider à repousser SBUDNIC vers la Terre.

Cependant, il semble que la radio dont le satellite était équipé n’a pas fonctionné, car aucun signal n’a jamais été reçu de l’appareil. L’université est cependant convaincue que la voile s’est déployée, car la décroissance orbitale observée par SBUDNIC depuis lors est supérieure à celle des autres Cubesats déployés en même temps à des altitudes et des orbites comparables ; son altitude serait inférieure d’environ 30 km à celle du groupement de satellites de référence.

Une sorte de vérification provient également du radar au sol du 18e Escadron de défense spatiale de l’US Space Force, qui semble montrer que la section transversale de SBUDNIC correspond à celle attendue du châssis principal avec le dispositif de traînée déployé.

Les prévisions de calcul initiales suggèrent que le dispositif de traînée réduira la durée de vie orbitale de SBUDNIC de plus de 20 ans à aussi peu que 6,5 ans, en fonction des fluctuations de la densité atmosphérique.

Bien que ce ne soit pas une solution totale, cela correspond quelque peu aux règles que la Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis discutait l’année dernière pour les opérateurs de satellites, qui les obligeraient à s’assurer que leur matériel est désorbité dans les cinq ans suivant la fin de vie. au lieu de 25 ans.

La semaine dernière, il a également été révélé qu’Amazon aimerait que le gouvernement américain en fasse plus sur le problème des débris spatiaux. La mégacorporation prévoit de commencer à offrir le haut débit par satellite dans le cadre de son programme Project Kuiper en 2024, les premiers satellites de production devant être lancés au cours du premier semestre de l’année prochaine.

Le budget total du programme et du développement de SBUDNIC était de 30 000 dollars, tandis que d’autres satellites de taille similaire coûtent souvent plus d’un million et demi de dollars, selon l’université. Cependant, le satellite lui-même pourrait être reproduit pour moins de 7 000 dollars, a-t-il affirmé.

Toutes les informations de conception de SBUDNIC sont accessibles au public afin que d’autres groupes d’amateurs et d’étudiants puissent imiter et modifier ses conceptions, a déclaré l’université. ®