Att hålla sig flytande i rymden kan vara bedrägligt svårt. Fråga bara karaktärerna från Allvar , eller valfritt antal av de hundratals små satelliter som faller in i atmosfären under ett givet år. Alla föremål placerade i låg omloppsbana om jorden ( LEO ) måste ständigt kämpa mot motståndet som orsakas av det lilla antalet luftmolekyler som gör det upp till den höjden.
Vanligtvis motverkar de denna kraft genom att använda små mängder drivmedel. Men mindre satelliter har inte lyxen av tillräckligt med drivmedel för att hålla dem flytande under någon tidsperiod. Men nu har ett team av studenter från University of Michigan lanserat en prototypsatellit som försöker hålla sig flytande med hjälp av en ny teknik – magnetism .
Projektet, känt som Miniature Tether Electrodynamics Experiment ( MiTEE ), lanserades idag på Virgin Galactics flygning från Mojaveöknen. Det tvärvetenskapliga teamet består av studenter genom doktorander vid UofM. Detta är det första projektet som teamet har lanserat och representerar kulmen på sex års ansträngning.
Video som beskriver detaljerna i uppdraget och varför det skiljer sig så mycket från befintliga framdrivningsmetoder.
Kredit: University of Michigan
Den ansträngningen resulterade i en ny satellit (eller mer exakt ett par satelliter) som testar en ännu mer ny idé - att tillräckligt små satelliter kan använda jordens eget magnetfält för att uppnå en liten mängd lyft.
För att testa denna teori har teamet designat ett par satelliter, en ungefär lika stor som en limpa, den andra storleken på en smartphone, som är anslutna till varandra via en tråd. En ström induceras sedan i den tråden, och fysiken får göra sin magi.
En av MiTEE:s teammedlemmar, Mayukh Nath, en datorteknikstudent, tar en titt på prototypen av satelliten innan den lanseras.
Kredit: Robert Coelius / Michigan Engineering
En av elektromagnetismens grundläggande lagar är att när en ström finns i ett magnetfält, kommer magnetfältet att utöva en kraft på ledaren som innehåller strömmen. Sedan jordens magnetosfären finns upp till LEO, det finns också ett magnetfält där. MiTEE planerar att använda strömmen i tjudet mellan sina två satelliter för att trycka de ihopparade satelliterna uppåt och kämpa mot kombinationen av luftmotstånd och gravitation som drar ner dem.
För den första versionen som lanseras i helgen, känd som MiTEE-1, kommer det att finnas en enda 1 meter lång stel bom som förbinder de två satelliterna. Den kommer att fokusera på att mäta hur mycket ström, om någon, kan induceras av jonosfär , en annan egenskap hos utrymmet som omger jorden. Uppföljningsprojekt skulle testa tjudet för användning som en faktisk antenn och försöka mäta om det skulle vara möjligt att helt flyta ett pico-satellitsystem utan något drivmedel.
En annan video från elevernas perspektiv som beskriver några av de utmaningar de ställdes inför med projektet.
Kredit: University of Michigan
Det kommer förmodligen att dröja några år innan ett andra system flyger, med tanke på att hela arbetsstyrkan för detta projekt är frivilliga högskolestudenter. Under tiden kommer de att ha massor av data att analysera, och förhoppningsvis en stor anledning till att fira, när MiTEE-1 börjar samla in data efter en lyckad lansering.
Läs mer:
UofM – Banbrytande ett sätt att hålla mycket små satelliter i omloppsbana
MiTEE Hemsida
SmallSat News – U of Michigan-studenter håller mycket små satelliter i omloppsbana med MiTEE Cubesat
Ny Atlas – CubeSat för att testa att utnyttja jordens magnetfält för framdrivning
Lead Image Credit: CC0 Public Domain