ส่วนประกอบขับเคลื่อนแบบของแข็งซิงค์เป็นครั้งแรกที่จุดไฟสำเร็จในอวกาศ ให้ตัวเลือกใหม่ในการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าสำหรับดาวเทียม

ดาวเทียมหนึ่งเครื่องเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่ใช้ซิงค์แข็งเป็นเชื้อเพลิงเพื่อเปิดใช้งานเครื่องขับเคลื่อนแบบฮอลล์ ให้ตัวเลือกใหม่ในการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าสำหรับผู้ออกแบบยานอวกาศ Muon Space ได้ทำการทดสอบนี้ในวันที่ 1 กรกฎาคมบนดาวเทียม SERT-III ที่ถูกออกแบบมาสำหรับการทดสอบการขับเคลื่อน. การปฏิบัติการนี้ได้ทดสอบระบบการขับเคลื่อน Starlight ของบริษัทภายใต้สภาวะวงโคจรจริง. เครื่องขับเคลื่อนได้จุดไฟสำเร็จในการทดสอบครั้งแรก และข้อมูลโทรมีเตอร์ตรงกับการคาดการณ์จากการทดสอบบนพื้นดิน ขณะที่การติดตามวงโคจรได้ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงวงโคจรของยานอวกาศที่สามารถวัดได้.

เครื่องขับเคลื่อนแบบฮอลล์ที่ใช้ซีเลียมเป็นเชื้อเพลิงได้กลายเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการขับเคลื่อนดาวเทียมที่มีประสิทธิภาพสูงส่วนใหญ่. ระบบส่วนใหญ่ใช้ซีเลียมหรือคริปตอน ซึ่งต้องเก็บอยู่ในสภาวะความดันสูงและทำให้การออกแบบยานอวกาศมีความซับซ้อนมากขึ้น. Starlight ใช้วิธีที่แตกต่างกัน โดยใช้ซิงค์แข็งเป็นส่วนประกอบขับเคลื่อน ซึ่งยังคงมีเสถียรภาพในอุณหภูมิห้อง ไม่จำเป็นต้องใช้ถังเก็บความดัน ทำให้การรวมเข้ากับยานอวกาศและการดำเนินงานบนพื้นดินง่ายขึ้น. ต้นทุนของซิงค์ต่ำกว่าก๊าซขับเคลื่อนแบบมีค่าที่ใช้ในปัจจุบัน และแหล่งที่มาของมันก็มีมากขึ้น. ปัจจัยเหล่านี้มีความสำคัญมากในการปรับใช้ดาวเทียมขนาดใหญ่ เนื่องจากการลดต้นทุนของฮาร์ดแวร์การขับเคลื่อนและเชื้อเพลิงจะเห็นได้ชัดเจนเมื่อมีการดำเนินงานหลายยานอวกาศในระบบเดียว.

ข้อได้เปรียบของส่วนประกอบขับเคลื่อนแบบซิงค์แข็ง

Muon แจ้งว่า Starlight สามารถสนับสนุนการเพิ่มความสูงวงโคจร การรักษาตำแหน่ง และการออกจากวงโคจรอย่างมีส่วนร่วมสำหรับดาวเทียมขนาดเล็กและขนาดกลาง. ระบบนี้ยังได้แก้ปัญหาที่การขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าต้องเผชิญมาเป็นเวลานาน. ดาวเทียมต้องการเครื่องขับเคลื่อนที่มีประสิทธิภาพสูง แต่ฮาร์ดแวร์การขับเคลื่อนต้องเข้ากันได้กับข้อจำกัดของมวลและการรวมเข้ากับยานอวกาศที่เข้มงวด. Muon ได้ออกแบบ SERT-III โดยเฉพาะเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของระบบการขับเคลื่อนในอวกาศ. ยานอวกาศนี้มีเซนเซอร์เพื่อวัดประสิทธิภาพ การมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างยานอวกาศ และการที่ส่วนประกอบขับเคลื่อนฝังตัวลงในวัสดุ. การทดสอบบนพื้นดินได้ยืนยันประสิทธิภาพที่คาดไว้ในระดับการควบคุมและสภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน ในขณะที่การทดสอบในวงโคจรให้โอกาสในการตรวจสอบว่าผลลัพธ์เหล่านี้ยังคงเป็นจริงหรือไม่ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง.

ผลลัพธ์ยืนยันการคาดการณ์เหล่านี้. ตามรายงานของ Muon การป้อนเชื้อเพลิงและการกลายเป็นไอของซิงค์ในระหว่างการจุดไฟเป็นเสถียร. ข้อมูลการติดตามยังยืนยันว่ายานอวกาศได้มีแรงผลักตามที่คาดไว้. นักวิศวกรได้ตรวจสอบการฝังตัวของซิงค์ที่ไม่พึงประสงค์รอบยานอวกาศ. เซนเซอร์ตรวจวัดความสมดุลความร้อนควอตซ์ได้ตรวจพบว่าปริมาณการฝังตัวใกล้เครื่องขับเคลื่อนต่ำกว่าการคาดการณ์ก่อนการบินที่เข้มงวด. ผลลัพธ์นี้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมให้นักวิศวกรเข้าใจพฤติกรรมของซิงค์หลังออกจากเครื่องขับเคลื่อน และน่าจะช่วยให้การปรับปรุงแบบจำลองการพ่นและมลพิษของยานอวกาศในอนาคต.

ประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Muon Jonny Dyer เรียกการจุดไฟในวงโคจรนี้ว่าเป็นการทำงานสำคัญในการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า. เขากล่าวว่า บริษัทเลือกที่จะซื้อ Starlight Propulsion เนื่องจากซิงค์สามารถแก้ปัญหาที่มีอยู่ในห่วงโซ่อุปทานการขับเคลื่อน. การทดสอบนี้ยังหลีกเลี่ยงการใช้ฮาร์ดแวร์ที่เป็นที่ทดสอบในการปฏิบัติการหลักของลูกค้า SERT-III ให้นักวิศวกรมียานอวกาศที่ถูกออกแบบมาสำหรับการเก็บข้อมูลการขับเคลื่อน โดยไม่ให้การปฏิบัติการอื่นเผชิญกับความเสี่ยง.

แผนการพัฒนาอนาคต

Muon ตอนนี้วางแผนที่จะรวมข้อมูลการบินลงในการพัฒนาต่อไปของ Starlight. นักวิศวกรจะมุ่งเน้นที่ความเชื่อถือในระบบ การผลิต และการจัดการการพ่น. เพื่อนำระบบไปสู่ขั้นตอนการผลิต. บริษัทคาดว่าระบบการขับเคลื่อนรุ่นปัจจุบันจะถึงยานอวกาศของลูกค้าในช่วงปลายปี 2026. Muon ยังกำลังพัฒนาระบบรุ่นที่ใหญ่ขึ้น และวางแผนที่จะทำการทดสอบวงโคจรของรุ่นที่ 2 ในไตรมาสแรกของปี 2027. รุ่นนี้จะมีเป้าหมายสำหรับยานอวกาศที่ใหญ่ขึ้น และอาจขยายการขับเคลื่อนแบบฮอลล์ที่ใช้ซิงค์เป็นเชื้อเพลิงไปสู่ตลาดดาวเทียมที่ใหญ่ขึ้น.

หากการทดสอบที่กำลังจะเกิดขึ้นยืนยันผลลัพธ์ในช่วงแรก ส่วนประกอบขับเคลื่อนแบบโลหะแข็งอาจเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับยานอวกาศทางการค้ามากขึ้น.

ศักยภาพและความท้าทายของเทคโนโลยีการขับเคลื่อนแบบซิงค์แข็ง

การทดสอบที่สำเร็จของเครื่องขับเคลื่อนแบบซิงค์แข็งเป็นการก้าวสำคัญในการพัฒนาการขับเคลื่อนอวกาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการลดต้นทุนและการทำให้การออกแบบง่ายขึ้น. ระบบการขับเคลื่อนที่เป็นที่นิยมในปัจจุบันต้องพึ่งพาก๊าซความดันสูง ทำให้ยานอวกาศมีความซับซ้อนมากขึ้น ในขณะที่การใช้ซิงค์แข็งมีส่วนช่วยในการลดความท้าทายเหล่านี้. นอกจากนี้ การขับเคลื่อนแบบนี้มีศักยภาพที่ดีในการใช้กับดาวเทียมขนาดเล็กและกลาง แผนการพัฒนาอนาคตก็จะช่วยให้การพัฒนาการค้าเพิ่มขึ้น. แต่ในการใช้งานจริง �ยังต้องแก้ปัญหาความเชื่อถือของเครื่องขับเคลื่อนและการจัดการการพ่น เพื่อให้มั่นใจในความมีประสิทธิภาพในการปฏิบัติการต่าง ๆ.