2023 年 12 月4日

 

• DLR 認證 HPS 的 ADEO 煞車帆適合太空使用。
• ADEO 導致衛星在地球大氣層中更快燃燒。
• 透過使用超輕制動帆更快地制動，舊衛星可以更快地以節省資源的方式進入地球大氣層。
• 因此，未來可以避免低軌道上出現新的空間碎片。
• 焦點：太空旅行

 

低軌道上的廢棄衛星通常會在軌道上停留數十年，直到它們最終在重返大氣層時燃燒殆盡。煞車帆提供了更快處理這些衛星的可能性。它們可以減慢速度，以便更快進入地球更稠密的大氣層，在那裡它們燃燒起來而不留下任何殘留物。德國航空航天中心 (DLR) 多年來一直在研究薄膜技術和超輕帆桅。與工業公司HPS 合作，研究成果現已應用於「ADEO」煞車帆的形式。

 

太空航行的系統能力

作為歐洲太空總署 ESA 資助的各種計畫的一部分，DLR 自 2015 年以來一直與慕尼黑公司 HPS 一起開發阻力帆。DLR 在煞車帆膜的選擇、設計和鑑定方面貢獻了其專業知識。DLR 太空系統研究所材料老化組組長 Patric Seefeldt 表示：「經過與 HPS 多年的合作，DLR 組件已用於成品中，包括在太空中，這正是它們的用途。」不萊梅。

HPS 公司將 DLR 研究的薄膜結合起來，研究如何將它們盡可能緊湊地折疊在一起，並使用具有適當結構和電子元件的超輕桅杆再次展開，形成一個整體系統。「當科學和工業在一個專案上合作時，總是會有好事發生。我們都是太空愛好者，有一個共同的目標：我們希望為永續太空旅行做出貢獻。」HPS 煞車帆部門負責人 Frank Hoffmann 說道，並強調了與 DLR 的良好合作。

 

適合太空使用的大帆

為了使衛星從軌道返回，帆必須在以收起狀態在軌道上存放十到二十年之後才能正常工作。所使用的材料必須在太空條件下耐用且極其輕薄。先前專案的三個帆已經進入太空，其中兩個已經部署。HPS 的第一個大型 ADEO-L 帆目前正在不來梅的 DLR 太空系統研究所進行測試，並獲得太空使用資格。模型重量僅數公斤，包裝尺寸只有鞋盒大小，可提供25平方公尺的航行面積。資格認證包括振動和熱真空測試。振動測試模擬衛星在運載火箭發射過程中所承受的強大力量。帆在熱真空室內多次部分展開，以證明它在太空條件下也能工作，例如在真空中、在地球陰影的寒冷中或在陽光直射的極熱條件下。在最終測試中，帆完美展開。

 

未來地球軌道上的廢棄物更少

低軌道上的航天器會受到殘餘大氣的摩擦。如果沒有軌道修正，就會緩慢減速到更深的軌道，直到重新進入大氣層。煞車帆利用這種效應透過更大的表面產生更大的煞車效果，從而顯著加快下降速度。對於高度約800公里的低軌道，未來可以攜帶煞車帆，以防止新的廢料和碰撞碎片對太空造成不受控制的污染。此外，這種帆有助於延長衛星的運作時間。因為發展和隨後的被動下降不需要驅動器。ADEO-L 計劃於 2024 年進入太空執行其首次 ESA 演示任務。「我們期待未來繼續與 HPS 合作，繼續開發煞車帆。就目前的衛星數量而言，在其使用壽命結束時迅速脫離地球軌道至關重要，」Patric Seefeldt 說。

 

[照片]

(A) ADEO-L煞車帆在實驗室成功部署

DLR 多年來對衛星煞車帆部件的研究現在正與 HPS 公司合作使用。煞車帆旨在確保更快地處理來自近地軌道的舊衛星。

(B) 展開的帆使衛星減慢速度

由於煞車阻力，衛星更快地重新進入地球更稠密的大氣層，然後在那裡燃燒。