Uzay çöplerini azaltmanın düşük maliyetli bir yolu olarak inşa edilen uydu, atmosfere yıllar erken giriyor

Akademik açıdan çeşitliliğe sahip öğrencilerden oluşan bir ekip tarafından inşa edilen SBUDNIC’in, uzay enkazını azaltmak için pratik, düşük maliyetli bir yöntem göstererek, Ağustos ayında Dünya atmosferine başarılı bir şekilde yeniden girdiği doğrulandı.

Uzay uyduları söz konusu olduğunda, matematiğin yanlış yapılması yörüngedeki bir nesne için felaket olabilir ve potansiyel olarak onun ani veya ateşli bir şekilde yok olmasına yol açabilir. Ancak bu durumda ateşli son kutlamaya neden oldu.

Planlanan zamandan yaklaşık beş yıl önce, Brown Üniversitesi öğrencileri tarafından uzay enkazlarını azaltmak için pratik, düşük maliyetli bir yöntem göstermek üzere tasarlanıp inşa edilen küçük bir küp uydu, 8 Ağustos Salı günü veya hemen sonrasında Dünya atmosferine yeniden girdi ve yüksek oranda yandı. ABD Uzay Komutanlığı’nın son izlenen konumuna göre, yörüngede 445 gün kaldıktan sonra Türkiye üzerinde.

İsminde SBDNICUydu, 48 Energizer AA pil de dahil olmak üzere çoğu hırdavat mağazasında bulunan hazır malzemeler kullanılarak kısıtlı bir bütçeyle inşa edildi. Bunu inşa eden öğrenciler, Brown mezunu Marco Cross ve Brown öğretim üyesi Rick Fleeter liderliğindeki, akademik açıdan çeşitli lisans öğrencilerinden oluşan bir ekipti.

SBUDNIC, Transporter 5 araç paylaşımı misyonunun bir parçası olarak geçen Mayıs ayında Elon Musk’un SpaceX roketiyle uzaya fırlatıldı ve büyüyen uzay çöpü sorunuyla mücadele etmek için tasarlandı. Bu amaçla öğrenciler ekmek büyüklüğündeki küp uyduya önemli bir özellik eklediler: Kapton poliimidinden yapılmış plastik bir sürükleme yelkeni.

Yelken, Uluslararası Uzay İstasyonu yörüngesinin oldukça yukarısında, yaklaşık 520 kilometre yüksekliğe konuşlandırıldığında bir şemsiye gibi açıldı ve uydunun beklenenden daha hızlı bir şekilde Dünya’ya geri itilmesine yardımcı oldu.

Mayıs ayında Brown’dan mezun olan ve proje liderlerinden biri olan Selia Jindal, “Görev ömrü sona erdikten sonra uzay çöplerini yörüngeden çıkarmanın süper maliyetli olmayan yollarının olduğunu kanıtlamaya çalışıyorduk” dedi. “Bu, bunu yapabileceğimizi gösterdi. Uydumuzun yörüngesini başarıyla değiştirip artık Dünya’nın yörüngesinde yer kaplamamasını sağladık. Daha da önemlisi proje, uzayla mücadele için uygulamaya koyabileceğimiz önemli planların olduğunu göstermeye gerçekten yardımcı oldu. uygun maliyetli önemsiz sorun.”

Konseptin başarılı bir şekilde kanıtlanmasının, mevcut ve gelecekteki tüm uzay araçları için potansiyel bir tehlike oluşturan uzay enkazını azaltma çabaları üzerinde geniş kapsamlı etkileri olabilir. Öğrencilerin tasarladığı küp uydunun toplam maliyeti (yaklaşık 10.000 dolar) göz önüne alındığında bu özellikle çok etkileyici.

Brown’dan 2022’de mezun olan ve SBUDNIC’ten Dheraj Ganjikunta, “Bu uzay çöpü sorununu, uzay çöplerini yakalayıp yörüngeden çıkaracak uzay çekici kamyonları veya uzaydaki ağlar gibi konseptlerle çözmeye çalışan şirketler var” dedi. lider program yöneticisi.

“SBUDNIC’in şaşırtıcı yanı, bu çözümlerin herhangi birinden çok daha az maliyetli olmasıdır. Sorun haline geldikten sonra uzaydaki çöpleri çıkarmak yerine, uydulara atabileceğiniz ve bunların süresini önemli ölçüde azaltabileceğiniz 30 dolarlık bir sürükleme cihazına sahibiz. Uzaydayız.”

NASA’ya göre, şu anda Savunma Bakanlığı’nın küresel Uzay Gözetleme Ağı tarafından takip edilen, yörünge enkazı veya uzay çöpü olarak adlandırılan 27.000’den fazla parça var. Bu yörünge enkazı, Dünya’nın yörüngesindeki, artık uyduları yok etmede yararlı bir işlev görmeyen insan yapımı nesnelerden oluşuyor.

Bu kadar çok trafiğin olduğu en kötü senaryolardan biri, bir uydunun diğer bazı uyduların da takip ettiği bir yörüngede patlaması durumunda, bunun tüm diğer uyduları da vuracak bir zincirleme reaksiyona yol açması ve tüm enkaz bitene kadar o yörüngeyi kapatmasıdır. yörüngeden çıkma.

Geçen yıl Brown’dan biyomedikal mühendisliği alanında yüksek lisans derecesiyle mezun olan ve SBUDNIC’te baş mühendis olarak görev yapan Marco Cross, “Bunlar korkunç senaryolar ancak maalesef rakamlar bunun eninde sonunda gerçekleşeceğini gösteriyor, bu yüzden hazırlıklı olmamız gerekiyor” dedi. .

Çarpıcı bir iniş

Çoğu uydu, amaçlarına hizmet ettikten sonra ortalama 25 yıl veya daha uzun süre yörüngede kalır. Bununla mücadeleye yardımcı olmak için Federal İletişim Komisyonu, 2022’de uyduların yörüngeden çıkarılmasına ilişkin yeni bir 5 yıllık kural kabul etti.

Uzay Komutanlığı’ndan gelen izleme verilerine bakıldığında, SBUDNIC bu hedefe yönelik çok büyük bir başarıyı temsil ediyordu ve bu çok uzun sürmedi. Aslında, SBUDNIC’in yörüngeden düşüşü gözle görülür bir şekilde katlanarak arttı.

Örneğin, Mart ayı başında SBDNIC Dünya’dan yaklaşık 470 kilometre yüksekteyken, SpaceX’in aynı araç paylaşımı misyonunun bir parçası olarak aynı yüksekliğe konuşlandırılan benzer büyüklükteki diğer uydular hâlâ 500 kilometre veya daha yüksek yüksekliklerdeydi. SBUDNIC’in bilinen son konumu, yeniden girişten kaynaklanan ısı nedeniyle atmosferde yanmadan önce 8 Ağustos’ta 146 kilometre yükseklikte kaydedildi.

Ağustos ortası itibarıyla, diğer tüm karşılaştırma uyduları hâlâ 450 kilometre veya daha yüksek rakımlarda, yani orijinal konuşlanma yüksekliklerinden onlarca kilometre uzakta yörüngedeydi. Diğer uyduların kabaca SBUDNIC ile aynı boyut ve ağırlığa sahip olduğu göz önüne alındığında rakamlar dikkat çekicidir.

SBUDNIC’in hızlı yörüngeden çıkışına katkıda bulunan sürüklenme yelkenine ek olarak, güneş enerjisi etkinliği de rol oynamış olabilir, ancak bunun ne kadar olduğu belirsiz. Örneğin bu yıl uydu şirketleri, özellikle agresif güneş enerjisi faaliyetleriyle bağlantılı olarak dramatik biçimde artan ve öngörülemeyen yörüngeden çıkma oranlarının olduğunu bildirdi.

SBUDNIC, Brown kampüsünde oluşturuldu ve Fleeter’in 2021 Baharında öğrettiği Uzay Sistemleri Tasarımı kursundan çıktı. Yaklaşık 40 öğrenciden oluşan bir grup tarafından bir yıl içinde inşa edildi. Üzerinde çalışan öğrencilerin yaklaşık yarısı Mühendislik Fakültesi’ndendi, diğerleri ise ekonomi, uluslararası ilişkiler ve heykel gibi çok çeşitli alanlardan geliyordu.

Brown Mühendislik Okulu’nda yardımcı doçent olan Fleeter, “Bu alışılmadık bir durumdu ve biz de bundan faydalandık” dedi. “Bu projedeki öğrenme derinliği açısından öğrencilerin Brown’a geldikleri türden bir deneyim olduğunu düşünüyorum.”