Pale Blue werkt aan water-gebaseerde aandrijving voor satellieten

Het Japanse Pale Blue is door het Japanse onderzoeksorgaan New Energy and Industrial Technology Development (NEDO) geselecteerd voor het SBIR Promotion Program voor het fiscale jaar 2022. Pale Blue werkt binnen het programma aan de doorontwikkeling van zijn waterdamp-gebaseerde aandrijving voor gebruik in kleine satellieten die onderdeel uit maken van grote satellietconstellaties.

Pale Blue is een spin-out van de Universiteit van Tokio. Het bedrijf richt zich op de ontwikkeling van waterdamp-gebaseerde voorstuwingssystemen voor satellieten. Het baseert zich hierbij op onderzoek van zowel de Universiteit van Tokio als de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA.

SBIR staat voor Small Business Innovation Research en is een programma dat R&D-gerichte startups die bijdragen aan het oplossen van maatschappelijke problemen en het promoten van zowel creatie als innovatie. Het SBIR Promotion Program van NEDO is onderdeel van het Japanse SBIR System, een initiatief van de Japanse overheid dat meerdere ministeries en overheidsinstanties beslaat.

Vraag naar satellietconstellaties groeit snel

De vraag naar satellietconstellaties groeit snel. Onder meer door de opkomst van het gebruik van satellietdiensten voor observatiedoeleinden en het realiseren van optische communicatie met een hoge bandbreedte. Tot nu toe was er echter geen veilige en relatief goedkope voortstuwing met voldoende stuwkracht beschikbaar voor kleine satellieten, meldt Pale Blue.

De Japanse startup werkt daarom aan een nieuw soort aandrijving voor satellieten, op basis van waterdamp. De technologie omvat een ionenbron, neutralisator, stroomvoorziening met hoog voltage en een innovatief thermisch ontwerp. Deze combinatie leidt tot een goedkope ionenmotor die waterdamp gebruikt als brandstof, veilig is, eenvoudig bedienbaar is en geschikt is voor satellieten met een gewicht tot 100kg, meldt Pale Blue.

Niet nieuw

De voortstuwingstechnologie is al langer in ontwikkeling. Zo lanceerde NASA met behulp van zijn Space Launch System (SLS) in november vorig jaar de EQUULEUS van JAXA en de Universiteit van Tokio. EQUULEUS is een nano-verkenningsruimtevaartuig dat inmiddels met succes zijn eerste manoeuvre heeft uitgebracht met zijn waterdampaandrijving.

Deze voorstuwing is ontwikkeld door Koizumi Laboratory at the University of Tokyo onder leiding van Jun Asakawa, die later samen met Hiroyuki Koizumi (CTO), Kazuya Yaginuma en Yuichi Nakagawa Pale Blue oprichtte. De startup spreekt van ”s werelds eerste succesvolle baanmanoeuvre buiten de lage baan om de aarde waarbij waterdamp als brandstof is gebruikt’.

Op weg naar EML2

De EQUULEUS gebruikt het aandrijfsysteem om in de juiste baan terecht te komen, kleine correcties uit te voeren aan zijn koers en – zodra het langs de maan is gevlogen – hoogtebepaling. Het voertuig is inmiddels met succes op weg naar het Earth-Moon Lagrangian point 2 (EML2), een reis die naar verwachting zo’n anderhalf jaar in beslag neemt.

“Het is een geweldige mijlpaal voor Pale Blue dat het waterdampaandrijving voor de eerste keer wereldwijd succesvol in de ruimte heeft gewerkt en buiten een lage baan om de aarde zijn baan in de ruimte heeft bepaald”, aldus Jun Asakawa, CEO en medeoprichter van Pale Blue. “We blijven werken aan de sociale implementatie van de waterdampaandrijving en het creëren mobiliteitsmogelijkheden die essentieel zijn voor de ruimtevaartindustrie.”

Vier aandrijvingen

Pale Blue ontwikkelt de waterdampaandrijving die de EQUULEUS gebruikt door. Het bedrijf levert vier water-gebaseerde aandrijvingen:

• De ResistoJet Thruster Mini (1.0mN stuwkracht, een vermogen van 9 watt en compact afmetingen van 9 bij 9,5 bij 5cm)
• De ResistoJet Thruster (1,0mN stuwkracht, een vermogen van 20 watt en afmetingen van 9 bij 9,5 bij 10,5cm)
• Hybrid Thruster (4,0mN/150μN, een vermogen van 40 watt en afmetingen van 9 bij 12 bij 16cm)
• Ion Thruster (170μN stuwkracht, een vermogen van 40 watt en afmetingen van 10 bij 10 bij 10cm)

Pale Blue maakte begin dit jaar ook bekend een waterdampaandrijving te leveren voor een nanosatelliet van Sony. Deze satelliet maakt onderdeel uit van het STAR SPHERE Project van Sony. Dit project is gericht op het veranderen van het perspectief dat mensen op de ruimte hebben, waarbij een belangrijke rol is weggelegd voor technologie. Het project is bedoeld om kansen te creëren voor mensen door hun gedachtes over de wereldwijde omgeving en sociale problemen te voeden door het observeren van de aarde vanuit de ruimte.

Meer informatie is hier beschikbaar.

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Afbeelding: PIRO via Pixabay