În fiecare an, sute de sateliți își părăsesc orbita. Cei mai mulți sunt deorbitați corespunzător, dar unii eșuează brusc. Și chiar și cei bine comportați, odată scoși din funcțiune, pot începe să se rotească haotic din cauza acumulării unor mici perturbații precum presiunea radiației solare - ajungând în cele din urmă imposibil de capturat de misiunile de eliminare activă a resturilor (ADR). Cu peste 36.500 de obiecte urmărite pe orbită, riscul coliziunilor în cascadă este real. ESA avertizează că, fără soluții ADR, unele orbite joase ale Pământului vor deveni inutilizabile. Așadar, asigurarea că toți sateliții morți sunt corect dezvârtiți ar fi un element major pentru a face ADR fezabil din punct de vedere economic.

Intră în scenă Detumbler de la Airbus R&D: un dispozitiv pasiv de amortizare magnetică care stabilizează sateliții care se rotesc haotic înainte de a deveni incontrolabili. Acționând ca o frână prin inducție, disipă energia cinetică prin câmpul magnetic al Pământului, oprind rotirea în câteva luni. Pentru prima dată, operatorii au o soluție fiabilă, ieftină și complet pasivă pentru a preveni rotirea post-misiune - pentru că nimic nu spune „spațiu sustenabil” ca un gadget care funcționează după ce s-a luat curentul.

Fără alimentare și, prin urmare, fără actuatoare, singurul fenomen care poate limita rata de rotire într-un vehicul spațial mort sunt curenții turbionari naturali creați de câmpul magnetic al Pământului în structura metalică rotativă a satelitului. Scurtcircuitarea magnetorquers la sfârșitul vieții ar putea ajuta la amplificarea acestui efect natural. Din păcate, cuplul rezistiv rezultat este proporțional cu pătratul câmpului magnetic slab (momentul dipolar indus M este proporțional cu B, iar cuplul magnetic rezultat este MxB), făcând astfel de efecte extrem de slabe - prea slabe pentru a preveni rotirea spontană în cazul oricărei asimetrii în perturbațiile externe. De exemplu, în 2017, la 12 ani după scoaterea din funcțiune, Topex-Poseidon ajunsese la o rată de rotire de 34 deg/s (40.000 Nms de moment acumulat). Cam mulți Nms pentru un satelit care ar trebui să fie mort.

În ciuda masei și volumului foarte modeste, Detumbler poate atinge eficiențe cu multe ordine de mărime mai mari, folosind magneți permanenți astfel încât cuplul de frânare să fie proporțional cu B, nu cu B². Da, fizică: totul e despre exponent.

Programul de Siguranță Spațială al ESA necesită capacități de dezvârtire pentru misiunile LEO >500kg (1100 lbs), vizând performanțe de dezvârtire de la 3°/s la 0,75°/s în mai puțin de un an. Detumbler de la Airbus este o soluție de top pentru îndeplinirea cerințelor ESA și, astfel, pentru a permite eliminarea activă a resturilor.

Rotorul magnetizat din interiorul Detumbler tinde să rămână aliniat cu câmpul magnetic al Pământului. Pe măsură ce satelitul se rotește, carcasa conductivă a Detumbler se rotește în jurul rotorului magnetizat, provocând astfel frânare magnetică prin curenți turbionari. Acest lucru disipă încet dar sigur energia cinetică a satelitului, reducând momentul unghiular exponențial, ajungând în cele din urmă la o stare staționară dezvârtită cu rate reziduale foarte mici. Acest lucru este realizat fără a fi nevoie de energie electrică sau putere de calcul, spre deosebire de toate celelalte actuatoare de control al atitudinii. Practic, este un magnet într-o cutie și funcționează.

Cântărind aproximativ 200g (0,440 lbs), dispozitivul de dimensiunea palmei poate fi integrat aproape oriunde (doar nu prea aproape de magnetometru) în proiectele de platformă existente, cu puține sau deloc modificări, ceea ce îl face o decizie ușoară pentru viitoarele misiuni spațiale LEO.

Detumbler nu mai este în R&D; este TRL 8 și deja disponibil comercial prin portofoliul de produse Airbus Space Electronics. Avantaje cheie: 100% pasiv (nu necesită energie sau actuatoare de control al atitudinii; funcționează chiar și după sfârșitul misiunii); compatibil cu o gamă largă de dimensiuni de platformă (de la ~150 kg (330 lbs) la ~1,5 tone (3300 lbs)); dezvârtire în câteva săptămâni pentru platformele mai mici, în decurs de un an pentru capătul superior al intervalului de dimensiuni; previne rotirea în ciuda perturbațiilor externe medii de până la 5 µNm; testat sub vibrații de lansare și condiții orbitale; și o propunere de valoare competitivă. Cam mult, nu?