Jon-bjelkehyrde - Ion-beam shepherd

Ion-beam shepherd (IBS) deorbiterer et romrester

En ion-beam shepherd ( IBS ) er et konsept der bane og / eller holdning til et romskip eller et generisk omløpskropp modifiseres ved å ha en stråle av kvasi-nøytralt plasma som hindrer overflaten for å skape en kraft og / eller en dreiemoment på målet. Ion- og plasmastrustere som vanligvis brukes til å drive romfartøy, kan brukes til å produsere en kollimert plasma / ion-stråle og peke den mot kroppen. At bjelken kan genereres på et "gjeter" romskip plassert i nærheten av målet uten fysisk tilknytning til sistnevnte, gir en interessant løsning for romanvendelser som fjerning av romrester, asteroidedefleksjon og romtransport generelt. Det tekniske universitetet i Madrid(UPM) utforsker dette konseptet ved å utvikle analytiske og numeriske kontrollmodeller i samarbeid med Advanced Concepts Team av European Space Agency. Konseptet er også blitt foreslått uavhengig av JAXA og CNES .

Hvordan det fungerer

Kraften og dreiemomentet som overføres til målet stammer fra momentumet som ble utført av plasmaionene (typisk xenon) som akselereres til noen titalls kilometer per sekund av en ion- eller plasma-thruster. Ionene som når måloverflaten mister energien sin etter kjernefysisk kollisjon i underlaget til målmaterialet. For å holde en konstant avstand mellom målet og hyrdens romfartøy, må sistnevnte ha et sekundært fremdriftssystem (f.eks. En annen ion- eller plasmastruster) som kompenserer for reaksjonskraften som er skapt av den målrettede ionestrålen.

applikasjoner

Konseptet er blitt foreslått som en mulig løsning for aktiv fjerning av romrester, samt for nøyaktig avbøyning av jordstruende asteroider. Videre i fremtiden kan konseptet spille en viktig rolle innen områder som rommobilitet, transport, montering av store orbital infrastrukturer og liten asteroidefangst i Jordens bane.

Kontroll

Stråleavvikelsesvinkler for ion- og plasmastrustere, typisk større enn 10 grader, gjør det nødvendig å ha hyrden ikke mer enn noen få måldiametre unna hvis effektiv stråleoverlapping skal nås. Nærhetsdannelsesflyveveiledning og -kontroll samt unngåelse av kollisjon er blant de mest kritiske teknologiske utfordringene med konseptet.

referanser

Eksterne linker