Международная космическая станция (МКС), находящаяся на высоте около 400 километров над Землёй, постепенно теряет свою орбитальную высоту из-за взаимодействия с остаточной атмосферой. За 25 лет существования станции для поддержания её орбиты было использовано несколько сотен тонн гидразинового ракетного топлива. Однако группа исследователей из Университета Падуи под руководством аспиранта Джованни Анезе предложила инновационное решение этой проблемы.
В статье, опубликованной в журнале Acta Astronautica, учёные представили концепцию фотоэлектрического троса (BPT), являющегося усовершенствованной версией электродинамического троса (EDT). Основное преимущество новой технологии заключается в интеграции солнечных панелей по всей длине проводящего троса.
Принцип работы системы основан на взаимодействии проводника с магнитным полем Земли, что создаёт движущую силу. Подобно тому, как ветер может поднять зонтик, магнитное поле планеты взаимодействует с электрическим полем в тросе, передавая усилие на станцию.
История электродинамических тросов началась в 1968 году благодаря работам Джузеппе Коломбо и Марио Гросси в Центре астрофизики Гарварда. Успешные демонстрационные миссии включали эксперимент TSS-1R на шаттле «Атлантис» в 1996 году с развёртыванием 10-километрового троса, а также эксперимент Plasma Motor Generator на станции «Мир» в 1999 году.
Исследователи выяснили, что для компенсации падения орбиты МКС, составляющего около 2 км в месяц, потребуется трос длиной 15 километров с 97% покрытием солнечными панелями хотя бы с одной стороны. При ширине троса всего 2,5 сантиметра и эффективности солнечных панелей 4,23% система способна генерировать 8,3 кВт энергии, достаточной для корректировки орбиты станции.
Хотя срок службы МКС может завершиться уже к 2031 году, разработанная технология может найти применение на будущих орбитальных станциях, позволяя экономить сотни тонн топлива в течение их жизненного цикла.