كل عام، مئات الأقمار الصناعية تخرج من مدارها. معظمها يتم إخراجها من المدار بشكل صحيح، لكن بعضها يفشل فجأة. وحتى تلك التي تتصرف بشكل جيد، بمجرد إيقاف تشغيلها، يمكن أن تبدأ في التخبط من تلقاء نفسها بفضل تراكم الاضطرابات الصغيرة مثل ضغط الإشعاع الشمسي - لتصبح في النهاية غير قابلة للالتقاط من قبل بعثات إزالة الحطام النشطة (ADR). مع وجود أكثر من 36,500 جسم حطام متتبع في المدار، فإن خطر الاصطدامات المتتالية حقيقي. تحذر وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) من أنه بدون حلول ADR، ستصبح بعض مدارات الأرض المنخفضة غير قابلة للاستخدام. لذا فإن ضمان إزالة التخبط بشكل صحيح لجميع الأقمار الصناعية الميتة سيكون عنصرًا رئيسيًا نحو جعل ADR مجديًا اقتصاديًا.

هنا يأتي Detumbler من قسم البحث والتطوير في إيرباص: جهاز تخميد مغناطيسي سلبي يعمل على استقرار الأقمار الصناعية المتخبطة قبل أن تصبح غير قابلة للسيطرة. يعمل مثل فرامل الحث، حيث يبدد الطاقة الحركية عبر المجال المغناطيسي للأرض، مما يوقف التخبط في غضون أشهر قليلة. لأول مرة، لدى المشغلين حل موثوق ومنخفض التكلفة وسلبي تمامًا لمنع التخبط بعد المهمة - لأن لا شيء يقول "الفضاء المستدام" مثل أداة تعمل بعد انقطاع الكهرباء.

بدون طاقة وبالتالي بدون مشغلات، فإن الظاهرة الوحيدة التي يمكن أن تحد من معدلات التخبط في مركبة فضائية ميتة هي التيارات الدوامية الطبيعية التي ينشئها المجال المغناطيسي للأرض في الهيكل المعدني الدوار للقمر الصناعي. قد يساعد قصر الدائرة على المغناطيسات الكهربائية في نهاية العمر في تعزيز هذا التأثير الطبيعي. لسوء الحظ، فإن عزم الدوران المقاوم الناتج يتناسب مع مربع المجال المغناطيسي المنخفض (العزم ثنائي القطب المستحث M يتناسب مع B، وعزم الدوران المغناطيسي الناتج هو MxB)، مما يجعل هذه التأثيرات ضعيفة للغاية - ضعيفة جدًا لمنع التخبط التلقائي في حالة أي عدم تناسق في الاضطرابات الخارجية. كمثال، في عام 2017، بعد 12 عامًا من إيقاف التشغيل، وصل Topex-Poseidon إلى معدل دوران يبلغ 34 درجة/ثانية (40,000 نيوتن متر ثانية من الزخم المتراكم). هذا الكثير من نيوتن متر ثانية لقمر صناعي من المفترض أن يكون ميتًا.

على الرغم من كتلته وحجمه المتواضعين جدًا، يمكن لـ Detumbler تحقيق كفاءات أعلى بعدة مراتب من حيث الحجم، باستخدام مغناطيسات دائمة بحيث يتناسب عزم الكبح مع B، وليس B². نعم، الفيزياء: كل شيء يتعلق بالأس.

يتطلب برنامج سلامة الفضاء التابع لوكالة الفضاء الأوروبية قدرات إزالة التخبط لمهام المدار الأرضي المنخفض >500 كجم (1100 رطل)، بهدف تحقيق أداء إزالة التخبط من 3°/ثانية إلى 0.75°/ثانية في أقل من عام. Detumbler من إيرباص هو حل رائد لتلبية متطلبات وكالة الفضاء الأوروبية وبالتالي تمكين إزالة الحطام النشطة.

يميل الدوار الممغنط داخل Detumbler إلى البقاء متوافقًا مع المجال المغناطيسي للأرض. بينما يتخبط القمر الصناعي، يدور الغلاف الموصّل لـ Detumbler حول الدوار الممغنط، مما يسبب الكبح المغناطيسي من خلال التيارات الدوامية. هذا يبدد ببطء ولكن بثبات الطاقة الحركية للقمر الصناعي، مما يقلل الزخم الزاوي بشكل أسي، ليصل في النهاية إلى حالة مستقرة خالية من التخبط بمعدلات متبقية منخفضة جدًا. يتم تحقيق ذلك دون الحاجة إلى أي طاقة كهربائية أو حوسبة، على عكس جميع مشغلات التحكم في الوضعية الأخرى. إنه في الأساس مغناطيس في صندوق، وهو يعمل.

يزن حوالي 200 جرام (0.440 رطل)، ويمكن دمج الجهاز بحجم راحة اليد في أي مكان تقريبًا (فقط ليس قريبًا جدًا من مقياس المغناطيسية) في تصاميم المنصات الحالية، مع تعديلات قليلة أو معدومة، مما يجعله قرارًا سهلاً لمهام الفضاء المستقبلية في المدار الأرضي المنخفض.

لم يعد Detumbler في مرحلة البحث والتطوير؛ إنه في مستوى الجاهزية التكنولوجية 8 ومتاح تجاريًا بالفعل من خلال محفظة منتجات إلكترونيات الفضاء في إيرباص. المزايا الرئيسية: سلبي 100% (لا حاجة إلى طاقة أو مشغلات تحكم في الوضعية؛ يعمل حتى بعد نهاية المهمة)؛ متوافق مع مجموعة واسعة من أحجام المنصات (من ~150 كجم (330 رطل) إلى ~1.5 طن (3300 رطل))؛ إزالة التخبط في غضون أسابيع للمنصات الأصغر، وفي غضون عام للحد الأعلى من نطاق الحجم؛ يمنع التخبط على الرغم من الاضطرابات الخارجية المتوسطة حتى 5 ميكرونيوتن متر؛ تم اختباره تحت اهتزازات الإطلاق والظروف المدارية؛ وعرض قيمة تنافسي. هذا الكثير من الـ