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Electrodynamic Tether Technology for Passive Consumable-less Deorbit Kit

Descripción del proyecto

Un dispositivo sin propelente para retirar de la órbita satélites y mitigar el problema de la basura espacial

Las tecnologías actuales de propulsión espacial funcionan según el principio de acción-reacción. Por consiguiente, el propelente determina la masa de la carga útil del satélite y la duración de la misión. El proyecto E.T.PACK financiado con fondos europeos, prevé una nueva era en la que los satélites podrían salir de órbita sin utilizar la energía y el combustible de a bordo. En el proyecto se desarrollará un dispositivo sin propelente basado en una amarra con baja función de trabajo que actúa según diferentes principios. En lugar de llevar propelente, produce resistencia aerodinámica aprovechando el entorno espacial natural, que incluye el campo geomagnético, el plasma ambiental y la radiación solar. El dispositivo puede evitar la proliferación de basura espacial, uno de los retos más importantes de la industria aeroespacial.

Objetivo

The Low Work-function Tether (LWT) is a long conductive tape coated with a material that enhances thermionic and photoelectric electron emissions. It enables spacecraft to de-orbit and/or re-boost without the need for consumables. It interacts passively with its environment (ambient plasma, magnetic field and solar radiation) to exchange momentum with the planet’s magnetosphere. E.T.PACK aims at developing a proof of concept for LWTs by breaking through and combining the current frontier of knowledge in three fields: plasma physics, low work function material science and space tethers. These will be integrated into a deorbit kit and a flight simulator for mission analysis. The kit aims to reach Technology Readiness Level 4 and will have two modes of operation: as a fully passive LWT and as a conventional electrodynamic tether equipped with an active hollow-cathode (backup mode). A new coating process for the electride, C12A7 ([Ca24Al28O64]4+(4e-)), will be developed, and used to manufacture a LWT demonstrator. The C12A7 and its extraordinary properties will be also applied to the hollow cathode of the kit, which will include a novel deployment mechanism specifically designed for LWT applications. The complex current exchange of LWTs with the ambient plasma under space-charge-conditions will be studied theoretically, and used to develop accurate simulators. The theory-experiment comparisons will lead to a solid framework for LWT operation and constraints, including thermal, mechanical, optical, electrical, ATOX and UV resistance, and survivability. Hitherto impossible mission scenarios will be explored, thus opening up new horizons in space science and technology. These interdisciplinary activities, placed at the cutting edge of their fields and highly interdependent, make E.T.PACK a high-risk project. This is fully compensated by its potential impact: Europe being the first with access to a reversible in-space propulsion technology free of consumables.

Convocatoria de propuestas

H2020-FETOPEN-2018-2020

Consulte otros proyectos de esta convocatoria

Convocatoria de subcontratación

H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01

Régimen de financiación

RIA - Research and Innovation action

Coordinador

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
Aportación neta de la UEn
€ 468 587,50
Dirección
CALLE MADRID 126
28903 Getafe (Madrid)
España

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Región
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 468 587,50

Participantes (6)