ATHENA is een nieuw voortstuwingssysteem met elektrospray, gezamenlijk gelanceerd door ESA en IENAISpace, dat innovatieve en schaalbare voortstuwing voor kleine satellieten kan bieden. Het eindproduct zal naar verwachting volgend jaar beschikbaar zijn. Thruster-opties ter grootte van een handpalm voor toekomstige ruimtemissies: Zeven emitter-arrays geëtst op siliciumwafels met behulp van micron- en nanotechnologie, elk met meer dan 500 emitters ter grootte van een gaatje die ionen uitstoten die worden versneld door elektrostatische velden voor maximale stuwkracht.

ATHENA, gezamenlijk ontwikkeld door ESA en IENAISpace, maakt gebruik van een reeks kleine zenders op siliciumwafels om schaalbare en efficiënte voortstuwing te bieden voor kleine satellieten zoals CubeSats. Bron: IENAISpace

Deze "electrospray"-technologie is inherent schaalbaar en wordt ontwikkeld als een kosten- en massa-effectieve voortstuwingsmethode voor CubeSats en andere kleine satellieten. Voor het eerst in Europa behaalde dit op ionische vloeistof gebaseerde elektrospray-aandrijfsysteem meer dan 400 uur continubedrijf.

"Iedereen weet dat ruimtereizen moeilijk is", maar wij zeggen graag dat voortstuwing moeilijker is", zegt Daniel Pérez Grande, CEO en medeoprichter van het Spaanse bedrijf IENAISpace, dat de technologie voor ESA heeft ontwikkeld. "Het is geen gemakkelijke taak om vanuit het niets een nieuwe technologie te ontwikkelen, maar we zijn ervan overtuigd dat ons boegschroefproduct zich zal onderscheiden in de markt met zijn ongelooflijke prestaties en aanpassingsmogelijkheden; sterker nog, we zijn benaderd door verschillende bedrijven in de industrie."

ATHENE: Snelle ontwikkeling van ruimtevoortstuwingstechnologie

Het systeem, genaamd ATHENA (Adaptable Thruster Based on Electrospray Powered by Nanotechnology), is een van de drie systemen die momenteel door ESA worden ontwikkeld om elektrospray te gebruiken voor de voortstuwing van de ruimte. ATHENA vertrouwt op geleidende ionische vloeibare zouten als brandstof. De vloeistof stroomt door een kegelvormige emitter met nanotextuur en versnelt bij verschillende elektrische spanningen tussen de emitter en de extractor. De interactie tussen de oppervlaktespanning van de vloeistof en het aangelegde elektrostatische veld vormt ionen, die met extreem hoge snelheden (ongeveer 20 kilometer per seconde) worden uitgestoten, waardoor een kracht ontstaat die de satelliet in beweging brengt.

Het microgefabriceerde ATHENA-systeem maakt gebruik van niet-giftige "groene" drijfgassen, elimineert de noodzaak van tanks onder druk en heeft het voordeel van een zeer aanpasbare stuwkracht. Boegschroeven kunnen indien nodig vrij worden gecombineerd - er kunnen zes stuwraketten worden geïnstalleerd op het oppervlak van 10 cm van een enkele CubeSat-eenheid. Deze eenheden kunnen verder worden gecombineerd om stuwkracht te leveren aan satellieten met een massa tot 50 kilogram.

Toekomstperspectieven en ontwikkeling

Het project heeft nu de voorlopige ontwerpbeoordeling doorstaan, met als doel eind volgend jaar een eindproduct te lanceren. Het ontwikkelingswerk wordt ondersteund door ESA's Common Support Technologies Programme, dat innovatieve producten en diensten levert voor ruimtevaart en open markten.

Samengestelde bron: ScitechDaily