במשך 25 שנות קיומה, תחנת החלל הבינלאומית (ISS) דרשה מאות טונות של דלק לשמירה על מסלול יציב בגובה של כ-400 קילומטרים מעל פני כדור הארץ. כעת, חוקרים מאוניברסיטת פדובה שבאיטליה מציעים פתרון חדשני שיכול לשנות את כללי המשחק: כבל פוטו-וולטאי חשוף (Bare Photovoltaic Tether — BPT), שמאפשר לשמור על מסלול התחנה ללא צריכת דלק.
איך זה עובד?
הרעיון הבסיסי של ה-BPT נשען על עיקרון פיזיקלי פשוט אך חכם: פריסת כבל מוליך גדול הפועל בתוך השדה המגנטי של כדור הארץ. הכבל, המכוסה בכ-97% פאנלים סולאריים, משתמש בכוחות המגנטיים ליצירת דחף הנעה, ממש כמו מפרש הנע עם הרוח.
לפי צוות המחקר בראשות ג'ובאני אנזה, תלמיד דוקטורט באוניברסיטת פדובה, הכבל יוכל לספק 8.3 קילוואט של כוח — מספיק כדי להגביה את מסלול ה-ISS. כל זה מתאפשר באמצעות כבל באורך 15 קילומטרים וברוחב 2.5 סנטימטרים בלבד. תצורה זו פותרת בעיות טכניות שאפיינו מערכות קודמות, כמו הצורך להתחבר למערכת החשמל של התחנה.
יתרונות ה-BPT
- חיסכון בדלק: המערכת מפחיתה את הצורך בשימוש בהידרזין, דלק יקר וזיהומי, שמזין כיום את מנועי התחנה.
- שמירה על נתיבי גישה: הכבל פועל באופן עצמאי ואינו מפריע לחלליות מתקרבות.
- יישום עתידי: המערכת עשויה להשתלב בתכנון תחנות חלל חדשות, תוך שימוש בטכנולוגיות מתקדמות מההתחלה.
ניסוי ותיאוריה
משימות הדגמה של כבלים אלקטרודינמיים כבר התקיימו בעבר, כמו ה-TSS-1R שהפריסה שלו בשנת 1996 ממעבורת החלל אטלנטיס הייתה הצלחה טכנית. גם ניסוי Plasma Motor Generator בתחנת החלל מיר ב-1999 הוכיח שניתן לייצר אנרגיה ישירות מכבל דומה.
החידוש של ה-BPT טמון בשילוב הפאנלים הסולאריים, שמספקים אנרגיה עצמאית, ומאפשרים למערכת לפעול ללא תלות במקורות חיצוניים. תוכנת FLEXSIM שפותחה עבור המחקר מדמה את דינמיקת הכבל בזמן אמת, ומאשרת את יעילות המערכת בתיאוריה.
מבט לעתיד
בעתיד, ייתכן שה-BPT ייכנס לשימוש בתחנות חלל חלופיות שיחליפו את ה-ISS. בזכות הפיתוחים הטכנולוגיים הללו, החזון של תחנת חלל ירוקה, עצמאית, וידידותית יותר לסביבה נראה קרוב מתמיד.
מקורות אלו שימשו בהכנת הכתבה ונמצאו בסיוע Alchemiq:
- Phys.org - Solar Tether System for the ISS
- Universe Today - Photovoltaic Tether
- Gazeta.ru - ISS Tether Technology
