Каждый год сотни спутников сходят со своей орбитальной катушки. Большинство утилизируются должным образом, но некоторые отказывают внезапно. И даже те, что вели себя хорошо, после вывода из эксплуатации могут начать кувыркаться сами по себе благодаря накоплению мельчайших возмущений, таких как давление солнечной радиации — в итоге становясь невозможными для захвата миссиями активного удаления мусора (ADR). При более чем 36 500 отслеживаемых объектов мусора на орбите риск каскадных столкновений реален. ЕКА предупреждает, что без решений ADR некоторые низкие околоземные орбиты станут непригодными для использования. Так что обеспечение надлежащего успокоения всех мёртвых спутников стало бы важным элементом для того, чтобы сделать ADR экономически целесообразным.

Вот тут появляется Detumbler от Airbus R&D: пассивное устройство магнитного демпфирования, которое стабилизирует кувыркающиеся спутники, прежде чем они станут неуправляемыми. Действуя как индукционный тормоз, оно рассеивает кинетическую энергию через магнитное поле Земли, останавливая кувыркание за несколько месяцев. Впервые у операторов есть надёжное, недорогое, полностью пассивное решение для предотвращения кувыркания после миссии — потому что ничто так не говорит об «устойчивом космосе», как гаджет, который работает после отключения питания.

Без питания и, следовательно, без исполнительных механизмов единственным явлением, которое может ограничить скорость кувыркания мёртвого космического аппарата, являются естественные вихревые токи, создаваемые магнитным полем Земли во вращающейся металлической структуре спутника. Закорачивание магнитоторов в конце срока службы могло бы помочь усилить этот естественный эффект. К сожалению, результирующий резистивный момент пропорционален квадрату слабого магнитного поля (индуцированный дипольный момент M пропорционален B, а результирующий магнитный момент равен MxB), что делает такие эффекты чрезвычайно слабыми — слишком слабыми, чтобы предотвратить спонтанное кувыркание в случае любой асимметрии внешних возмущений. Например, в 2017 году, через 12 лет после вывода из эксплуатации, Topex-Poseidon достиг скорости вращения 34 град/с (40 000 Н·м·с накопленного момента). Это много Н·м·с для спутника, который должен быть мёртвым.

Несмотря на свою очень скромную массу и объём, Detumbler может достигать эффективности на много порядков выше, используя постоянные магниты, так что тормозной момент пропорционален B, а не B². Да, физика: всё дело в показателе степени.

Программа космической безопасности ЕКА требует возможностей успокоения для миссий на НОО массой >500 кг (1100 фунтов), с целевыми показателями успокоения от 3°/с до 0,75°/с менее чем за год. Detumbler от Airbus является ведущим решением для выполнения требований ЕКА и, таким образом, обеспечения активного удаления мусора.

Намагниченный ротор внутри Detumbler стремится оставаться выровненным с магнитным полем Земли. Когда спутник кувыркается, проводящий корпус Detumbler вращается вокруг намагниченного ротора, вызывая магнитное торможение за счёт вихревых токов. Это медленно, но неуклонно рассеивает кинетическую энергию спутника, экспоненциально снижая угловой момент, в конечном итоге достигая успокоенного устойчивого состояния с очень низкими остаточными скоростями. Это достигается без необходимости какой-либо электрической или вычислительной мощности, в отличие от всех других исполнительных механизмов управления ориентацией. По сути, это магнит в коробке, и он работает.

Веся около 200 г (0,440 фунта), устройство размером с ладонь может быть интегрировано практически в любое место (только не слишком близко к магнитометру) в существующие конструкции платформ с минимальными изменениями или без них, что делает его лёгким выбором для будущих космических миссий на НОО.

Detumbler больше не находится в стадии НИОКР; он имеет TRL 8 и уже коммерчески доступен через портфель продуктов Airbus Space Electronics. Ключевые преимущества: 100% пассивность (не требуется питание или исполнительные механизмы управления ориентацией; работает даже после окончания миссии); совместимость с широким диапазоном размеров платформ (от ~150 кг (330 фунтов) до ~1,5 тонн (3300 фунтов)); успокоение в течение недель для меньших платформ, в течение года для верхнего предела диапазона размеров; предотвращает кувыркание несмотря на средние внешние возмущения до 5 мкН·м; протестирован при вибрациях запуска и орбитальных условиях; и конкурентоспособное ценностное предложение. Это много чего.