Kreios Space imeshirikiana na Kongsberg NanoAvionics kurusha satelaiti ndogo (microsatellite) ya kilo 200 iliyojengwa na mfumo wa msukumo wa umeme wa angahewa katika mzunguko wa chini sana wa Dunia (VLEO), katika ukanda wa kilomita 150-300 ambapo satelaiti nyingi hupoteza mzunguko ndani ya miezi michache. Ikiwa jaribio hili litathibitisha dhana hiyo, satelaiti zinaweza kutumia hewa nyepesi ambazo kwa sasa zinapambana nazo ili kubaki angani, na hivyo kupunguza hitaji la mafuta mazito na ghali ya kikemia.

Kwa nini VLEO ni tatizo

Katika kimo cha VLEO, molekuli za oksijeni na nitrojeni zilizobaki husababisha msuguano (drag) unaopimika. Msuguano huo hupunguza kasi ya mzunguko, na ndani ya wiki au miezi michache, satelaiti isiyo na mfumo wa msukumo huanza kuanguka kuelekea Dunia. Chembechembe hizo pia huchakaa sehemu zilizo wazi, na hivyo kupunguza muda wa utendaji wa misheni. Mitambo ya msukumo ya kawaida hutatua tatizo la msuguano kwa kubeba mafuta (propellant), lakini uzito huo wa ziada hupunguza uwezo wa kubeba mizigo na kusababisha gharama za kurusha satelaiti kuwa kubwa zaidi.

Jinsi mfumo wa “hewa-kama-mafuta” unavyofanya kazi

Mfumo wa Kreios unafanya kazi kama kifaa kidogo cha kufyonza vumbi (vacuum cleaner) na mtambo wa msukumo wa umeme uliounganishwa pamoja. Kifaa cha kunyonya hukusanya molekuli za O₂ na N₂ zilizopo hewani. Chanzo cha nguvu kilichomo ndani ya sateliti hufanya gesi hiyo kuwa ion (ionises), na kuigeuza kuwa plasma—gesi yenye chaji. Kisha plasma hiyo hutolewa kupitia nozeli ya umeme, ikizalisha msukumo unaopinga msuguano. Kwa kifupi, angahewa inayopunguza kasi ya satelaiti inakuwa mafuta yanayoisukuma mbele.

Njia hii inaahidi faida mbili za haraka:

  • Akiba ya uzito – Hakuna matangi maalum ya mafuta au mitambo mikubwa ya kikemia, jambo linalotoa nafasi ya kilo nyingi kwa ajili ya sensa au vifaa vya mawasiliano.
  • Muda mrefu wa misheni – Msukumo endelevu unaweza kuifanya satelaiti ibaki katika VLEO kwa miaka badala ya miezi, ikiruhusu picha zenye ubora wa juu na mawasiliano ya haraka (low-latency) ambayo yanaweza kupatikana tu katika sehemu zenye msongamano mkubwa wa angahewa.

Athari kwa sekta

Ikiwa jaribio la Kreios litafanikiwa, waendeshaji wa mifumo ya uchunguzi wa Dunia, mawasiliano, na mitandao ya IoT wanaweza kupunguza gharama za kurusha satelaiti na kuboresha ubora wa data. Picha zenye ukali zaidi hupatikana kwa kuwa karibu zaidi na ardhi; ucheleweshaji wa mawasiliano (latency) hupungua kwa huduma za mtandao mpana zinazotegemea vituo vya kurushia mawasiliano vya mzunguko wa chini. Makampuni yanayotegemea data za satelaiti—makampuni ya usafirishaji, mameneja wa ujenzi, watoa huduma za kilimo cha usahihi—watapata taarifa za haraka na za kina zaidi.

Teknolojia hii pia inaleta hatari mpya. Kuzalisha plasma katika mazingira magumu kunahitaji nguvu ya uhakika; mfumo lazima upate umeme wa kutosha kutoka kwenye paneli za jua bila kuathiri mizigo mingine. Viwango vya msukumo ni vidogo, hivyo kudumisha mzunguko sahihi kutahitaji programu ya udhibiti ya kisasa. Kukabiliwa kwa muda mrefu na moshi wa ion (ionised exhaust) kunaweza kuharakisha uchakavu wa sehemu za chombo cha angani, jambo ambalo bado halijathibitishwa kikamilifu katika safari za muda mrefu.

Hatua zinazofuata

Kreios inapanga kurusha chombo cha majaribio mwishoni mwa mwaka huu, ikilenga mzunguko wa duara wa kilomita 150 ili kuongeza msongamano wa angahewa. Misheni hiyo itafuatilia utendaji wa msukumo, matumizi ya nguvu, na uchakavu wa vifaa kwa miezi kadhaa. Mafanikio yanaweza kusababisha huduma ya kibiashara inayotoa vifaa vya msukumo vya "hewa-kama-mafuta" kwa satelaiti ndogo, na inaweza kuwahamasisha kampuni nyingine changamoto (startups) kuchunguza dhana zinazofanana.

Hitimisho

Kubadilisha msuguano wa angahewa kuwa msukumo kunaweza kubadilisha uchumi wa misheni za VLEO. Kwa kutumia chembechembe zilezile zinazotishia kuzivuta sateliti chini, Kreios Space inalenga kuzifanya zibaki angani kwa muda mref