¿Cómo funcionará el experimento cubesat de prueba de ascensores espaciales de JAXA?

El artículo de Infobae Japón inicia hoy el ambicioso proyecto de construir un ascensor espacial que traducido del español al inglés por Google dice

Japón inicia hoy el ambicioso proyecto para construir un ascensor espacial

y continúa (también traducido):

Esta prueba es la primera que explora el movimiento de un contenedor en un cable en el espacio. En el experimento, dos satélites cúbicos ultrapequeños, o "cubesats", serán lanzados al espacio desde la Estación Espacial Internacional (ISS).

Estarán conectados por un cable de acero, donde un pequeño contenedor, que hace las veces de cabina elevadora, se desplazará a lo largo del cable mediante su propio motor. Una cámara conectada a los satélites registrará los movimientos del contenedor en el espacio, según informó el diario japonés The Mainichi, citando a autoridades de la Agencia Espacial Japonesa.

Cada "cubesat" mide poco menos de 10 centímetros de cada lado. Los "cubesats" estarán conectados con un cable de acero de 10 metros para que el "coche elevador" pueda avanzar, según el informe.

El nuevo proyecto japonés será la primera prueba para mover un contenedor similar a un automóvil a través de un cable en el espacio. Si el experimento tiene éxito, podría aumentar significativamente el interés en el sistema de transporte de los ascensores espaciales.

Pregunta: ¿Cómo establecerán y mantendrán los dos cubesats una cantidad significativa de tensión en el cable tendido entre ellos, necesaria para una prueba realista? ¿El vehículo que se mueve a lo largo del cable llevará su propia fuente de energía (por ejemplo, energía solar fotovoltaica, batería, resorte de cuerda) o la energía será transmitida por láser o radiación electromagnética, o por conductores?

Respuestas (1)

El cube-sat puede mantener fácilmente la tensión volando en tándem y muchas misiones de vuelo en formación han mantenido bastante bien una distancia constante. Eche un vistazo al experimento MAST (Multi-Application Survivable Tether). Es el más similar que pude encontrar y, aunque no funcionó, puede encontrar más información sobre cómo diseñaron el sistema". Después de la implementación de los dos CubeSats desde el desplegador P-POD, un temporizador activará un mecanismo de separación que separará los dos nanosatélites. El CubeSat superior en la Figura 3 desplegará un Hoytether sobreviviente de 1 kilómetro de largo entre las dos naves espaciales. El CubeSat inferior tiene un mecanismo de liberación de atadura. eso le permitirá separarse de la correa cuando se le ordene". Tener un cube-sat atado al otro y luego lanzar el objeto elevador entre ellos es solo el experimento simple en ambas misiones, pero la longitud de la atadura ha sido un desafío, por lo que la longitud propuesta de 10 m parece más factible en comparación con las misiones anteriores. Otro informe que leí simplemente dice que tienen la intención de monitorear el movimiento del ascensor en el espacio, por lo que podría lanzarse desde un satélite cúbico y/o tener algo similar a un sistema de contrapeso, es decir, tambaleándose de un satélite a otro o similar al MAST. La misión puede hacer que el cuerpo del ascensor suba y baje por la cuerda pseudo-tensa. Sin embargo, no estoy seguro de la dinámica del ascensor y he opinado sobre el sistema. Esperamos que te sea útil Otro informe que leí simplemente dice que tienen la intención de monitorear el movimiento del ascensor en el espacio, por lo que podría lanzarse desde un satélite cúbico y/o tener algo similar a un sistema de contrapeso, es decir, tambaleándose de un satélite a otro o similar al MAST. La misión puede hacer que el cuerpo del ascensor suba y baje por la cuerda pseudo-tensa. Sin embargo, no estoy seguro de la dinámica del ascensor y he opinado sobre el sistema. Esperamos que te sea útil Otro informe que leí simplemente dice que tienen la intención de monitorear el movimiento del ascensor en el espacio, por lo que podría lanzarse desde un satélite cúbico y/o tener algo similar a un sistema de contrapeso, es decir, tambaleándose de un satélite a otro o similar al MAST. La misión puede hacer que el cuerpo del ascensor suba y baje por la cuerda pseudo-tensa. Sin embargo, no estoy seguro de la dinámica del ascensor y he opinado sobre el sistema. Esperamos que te sea útil Sin embargo, no estoy seguro de la dinámica del ascensor y he opinado sobre el sistema. Esperamos que te sea útil Sin embargo, no estoy seguro de la dinámica del ascensor y he opinado sobre el sistema. Esperamos que te sea útilingrese la descripción de la imagen aquí

¿Cómo mantendrá fácilmente la tensión volando en tándem? Si puede agregar un ejemplo de cómo al menos una de las "muchas misiones de vuelo en formación" mantiene la tensión, eso sería muy útil. Ciertamente, no hay nada de malo en incluir sus opiniones, pero una referencia a datos reales y de apoyo es lo que hace que las respuestas de Stack Exchange sean valiosas (y bien recibidas). ¡Gracias!
¡Gracias por la edición! Las respuestas de intercambio de pila son mejores cuando están escritas para ser duraderas contra enlaces rotos. ¿Puedes agregar una breve descripción en tu publicación también? ¿Usaron fuerza centrífuga? O propulsores? ¿O gradiente de gravedad? ¿O algo mas? Sé que es más trabajo, pero simplemente decir "la respuesta está en este artículo de Wikipedia" no es realmente la mejor manera de escribir una publicación de respuesta de Stack Exchange.
Oye, @uhoh. Gracias por las sugerencias. Aprenderé y escribiré mejores respuestas en el futuro.
No veo ningún sistema de control de actitud en la parte del "carrete". Eso significaría que la tensión de la correa lo retiraría rápidamente si no se retira activamente. Lo más probable es que se mantenga estirado haciendo girar el cubesat antes de la separación y creando una configuración de "bolo".
@SF. ¿Te importaría elaborarlo? También me gustaría saber de qué estás hablando. Además, MAST tiene detalles dados, pero fue hace bastantes años. Este es de 2018 y he visto pequeños sistemas ADCS para cubesats, así que lo más probable es que también esté ahí, aunque bastante pequeño y limitado, quizás
@RajathPai: No tengo ninguna fuente, pero la lógica dicta esto: el cubesat podría girar alrededor de un eje lateral antes de separarse en las primeras 2, luego en 3 partes conectadas por la correa. Luego, mientras desenrolla la cuerda, la aceleración centrífuga aleja las partes y mantiene la cuerda estirada, mientras giran alrededor de un baricentro común.
@SF esto podría suceder, pero en el despliegue desde la ISS a 400 km, creo que después de la separación, su distancia llevará a cada nave a varias velocidades y, por lo tanto, ambas estarán en una órbita propia. No estoy seguro de si se separarán y mantendrán la misma altitud o cambiarán de altitud, pero tal vez si cambian, la ligera variación en las velocidades orbitales puede ayudar a mantener una atadura tensa y, dado que están probando nanotubos de carbono, podría resistir.
@RajathPai: como hay muy poca amortiguación en el espacio, la flexibilidad de la atadura definitivamente unirá a los dos. Sin una fuerza activa que los separe, la cuerda no estará tensa.
¿Cómo establecerán y mantendrán los dos cubesats una cantidad significativa de tensión en el cable tendido entre ellos, necesaria para una prueba realista? ¿Es posible elaborar exactamente qué causa que surja la tensión? ¡Gracias!