¿Cómo se puede usar una vela eléctrica para salir de órbita si no funciona dentro de la magnetosfera?

Una vela eléctrica aprovecha el viento solar para la propulsión. Dentro de la magnetosfera de la Tierra, el viento solar no llega. Sin embargo, el satélite Aalto-1 tiene la intención de salir de órbita utilizando una vela eléctrica. ¿Cómo se puede usar la vela eléctrica para salir de órbita cuando las órbitas LEO están en su mayoría o en su totalidad dentro de la magnetosfera? ¿Opera solo cuando la nave espacial está pasando por la cúspide, limitando su uso a salir de órbita específica?

El texto relevante en Wikipedia no se cita y es confuso en el mejor de los casos, y contiene dos declaraciones en conflicto entre sí:

La vela eléctrica no puede usarse dentro de las magnetosferas planetarias porque el viento solar no las penetra, lo que permite solo flujos de plasma y campos magnéticos más lentos. [cita requerida]

Respuestas (1)

Para citar a Chevy Chase en el sketch de SNL sobre New Shimmer , ¡el efecto de arrastre de Coulomb es tanto una cera para pisos como un postre!

La diferencia clave es que en la aplicación de vela, a la nave espacial le gustaría captar algo de la velocidad del viento solar en el marco de referencia del Sol, y así deja que el viento lo empuje hacia adelante.

Pero en la aplicación de los frenos, la nave espacial se mueve mucho más rápido que el plasma atrapado en la magnetosfera alrededor de la Tierra, y le gustaría descargar algo de velocidad básicamente sumergiendo un remo en el plasma, produciendo resistencia y, por lo tanto, dejando que tire hacia atrás.

Esto se señala en la Diapositiva 2 de la presentación Freno de plasma electrostático para desorbitar (que se muestra a continuación), que también dice que el principio fue "Descubierto" en el "Instituto Meteorológico de Finlandia en 2004-2006".

Ambos casos representan el uso de la fuerza de arrastre, a pesar del uso de la palabra "vela".

Puedes leer más en:

  1. Freno de plasma electrostático para sacar de órbita un satélite
  2. Análisis de dinámica de actitud del satélite AALTO-1 durante el experimento de desorbitación con freno de plasma 
  3. Estudio de simulación del efecto freno de plasma

abajo: Ilustración de una "vela" electrostática, de electric-sailing.fi/technology .

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abajo: Ilustración de un freno electrostático; Figura 1 de aquí .

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abajo: Diapositiva 2 desde aquí .

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