Wie kann ein elektrisches Segel zum Deorbiting verwendet werden, wenn man bedenkt, dass es innerhalb der Magnetosphäre nicht funktioniert?

Ein elektrisches Segel nutzt den Sonnenwind für den Antrieb. Innerhalb der Magnetosphäre der Erde reicht der Sonnenwind nicht. Doch der Satellit Aalto-1 will mit einem elektrischen Segel aus dem Orbit aussteigen. Wie kann das elektrische Segel zum Deorbiting verwendet werden, wenn LEO-Umlaufbahnen größtenteils oder vollständig innerhalb der Magnetosphäre liegen? Funktioniert es nur, wenn das Raumschiff die Spitze passiert, und beschränkt sich seine Verwendung auf das Verlassen einer bestimmten Umlaufbahn?

Der relevante Text auf Wikipedia ist unzitiert und bestenfalls verwirrend und enthält zwei sich widersprechende Aussagen:

Das elektrische Segel kann nicht in planetaren Magnetosphären verwendet werden, da der Sonnenwind sie nicht durchdringt und nur langsamere Plasmaflüsse und Magnetfelder zulässt. [Zitieren erforderlich] Innerhalb einer planetaren Magnetosphäre kann das elektrische Segel als Bremse fungieren und das Deorbitieren von Satelliten ermöglichen. [Zitat erforderlich]

Antworten (1)

Um Chevy Chase im SNL - Sketch über New Shimmer zu zitieren , ist der Coulomb-Drag-Effekt sowohl ein Bohnerwachs als auch ein Dessertbelag!

Der Hauptunterschied besteht darin, dass das Raumfahrzeug in der Segelanwendung einen Teil der Geschwindigkeit des Sonnenwinds im Bezugssystem der Sonne aufnehmen möchte und sich daher vom Wind vorwärts schieben lässt.

Aber beim Bremsen bewegt sich das Raumschiff viel schneller als das Plasma , das in der Magnetosphäre um die Erde eingeschlossen ist, und möchte etwas Geschwindigkeit verringern, indem es im Grunde ein Ruder in das Plasma eintaucht, Widerstand erzeugt und es daher rückwärts ziehen lässt.

Darauf wird in Folie 2 der Präsentation „ Elektrostatische Plasmabremse zum Deorbitieren“ (siehe unten) hingewiesen, die auch besagt, dass das Prinzip 2004-2006 am „Finnish Meteorological Institute“ „entdeckt“ wurde.

Beide Fälle stellen die Anwendung von Widerstandskraft dar, trotz der Verwendung des Wortes „Segel“.

Weiterlesen könnt ihr in:

  1. Elektrostatische Plasmabremse zum Deorbitieren eines Satelliten
  2. Analyse der Lagedynamik des AALTO-1-Satelliten während des De-Orbiting-Experiments mit Plasmabremse 
  3. Simulationsstudie zur Plasmabremswirkung

unten: Illustration eines elektrostatischen "Segels", von electric-sailing.fi/technology .

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unten: Darstellung einer elektrostatischen Bremse; Abbildung 1 von hier .

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unten: Folie 2 von hier .

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