Chip moet minisatellieten helpen te sturen in baan om de aarde

MIT-startup Accion Systems ontwikkelt een chip met een aandrijfsysteem op basis van electrospray. Met die chip moeten minisatellieten of cubesats sturen zodra ze in een baan om de aarde zitten. Dat sturen is nu nog niet mogelijk.

Electrospray is de naam voor een systeem dat elektriciteit gebruikt om een vloeistof te verstuiven met behulp van hoogspanning. Hierdoor ontstaat een elektrisch veld tussen de punt van een uitvoerkanaaltje en een geaard metalen plaatje of rooster.

Het door Accion doorontwikkelde electrospray-aandrijfsysteem is ter grootte van een pakje kauwgom en bestaat uit meerdere chips die de besturing van een minisatelliet voor hun rekening moeten nemen. Door toevoeging van besturing wordt het mogelijk om instrumentarium dat in een bepaalde richting moet staan, zoals een camera, te gebruiken in de minisatellieten. Naast het voordeel om een richting te kunnen bepalen, kunnen de satellietjes ook langer in de ruimte blijven. Nu worden ze nog snel te ver richting de aarde getrokken om vervolgens in de atmosfeer te verbranden.

De eerste commerciële toepassing van Accions systeem heet MAX-1. Het bestaat uit een module van acht chips van elk één vierkante centimeter en twee millimeter dik. Deze modules kunnen volgens Accion overal op de satelliet geplaatst worden. Op aarde is het systeem krachtig genoeg om een stuk papier te verplaatsen, maar in de ruimte is het voldoende om een cubesat richting te geven.

In de module zit een plastic tank waarin een niet-vluchtige zoutoplossing voor de aandrijving zit. Boven het reservoir zitten de chips die bestaan uit een poreus substraat met ongeveer 500 puntige uiteinden en daarboven een extractierooster. De zoutoplossing stroomt door capillaire krachten vanuit het reservoir naar de puntige uiteinden, waar er vervolgens hoogspanning op gezet wordt. Hierdoor verplaatsen de ionen zich naar het uiteinde van de punt, waarna de geladen ionen door de gaten van het grid naar buiten schieten.

Een van de oprichters, Natalya Brikner, stelt op de site van MIT dat ondanks dat het mogelijk is om ook goedkope aandrijfsystemen te maken gebaseerd op verbranding, dergelijke systemen niet toegelaten worden om mee te reizen op grotere raketten die kleinere satellieten de ruimte in moeten schieten.

Reacties (12)

[xAndyx]

Voor wie zie afvroeg hoe groot zon cube sat is; inhoud 1 liter / 10cm en niet meer dan 1.33kg

http://en.wikipedia.org/wiki/CubeSat

[ATS]

En dan is deze aandrijfmodule relatief toch best wel groot.

[MSalters]

De bedenkers van dit systeem latern subtiel wel de meest gebruikte oplossing weg. Dat is niet gebaseerd op verbranding (zuurstof+brandstof) maar op ontbinding van complexe moleculen. Dit soort systemen heten "monopropellants" en werden bijvoorbeeld in de Space Shuttle gebruikt voor het sturen en docken bij het ISS.

[Tvern]

Monopropellants zoals hydrazine zijn zeer schadelijk voor de gezondheid en hebben een isp van ~230s. Electrospray kan gebruik maken van onschuldige vloeistoffen en een ISP halen van >2500s. Oftewel je gebruikt 10x minder drijfgas voor hetzelfde effect.
Het is jammer dat de ISP van dit specifieke systeem niet genoemd word.

[letatcest]

Op de site van Accion kon ik daar geen verdere info over vinden, maar er zijn wel wat papers uit die onderzoeksgroep van MIT gekomen waar die info misschien toch uit te halen is:
http://ssl.mit.edu/public...-2011-CourtneyDaniel.html
http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/90809
http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/90652
het patent:
http://www.google.com/patents/US8791411

[MichaMichaMicha]

Hierdoor ontstaat een elektrisch veld tussen de punt van een uitvoerkanaaltje en een geaard metalen plaatje of rooster.

Moest stiekem een beetje grinniken om 'geaard'..

[Durandal]

Dat is dus nog een groot probleem bij de huidige ruimtevaartechnologie. Voor de aarding moet er een schepje aarde mee, en dat is zwaar.

[Coffee]

Ja, hoe zal dat aarden dan werken?

[Simyager]

Zwevend aarde of beter nog een virtuele aarde . Zo worden dit soort 'aardes' echt genoemd .

[Cow_tipping]

Anno 2015 kijken we toch niet meer op van 'anders geaard'.

[CyBeR]

Dat is geaardheid.

't is meer dat aarding eigenlijk een rare term is voor een apparaat wat zich in de ruimte bevindt.

[splrf]

In Europa is ook zo'n chip in ontwikkeling bij EPFL. Er is zelfs een project met Nederlandse deelnemers geweest om een complete aandrijving op te leveren, funding van de ESA was helaas maar tijdelijk en is niet verlengd maar de chip is nog steeds in ontwikkeling: www.microthrust.eu.