В рамках выполнения заказа от Европейского космического агентства (ESA), специалисты компании NGC Aerospace представили инновационную методику контроля за работой спутников, функционирующих на очень низких околоземных орбитах (VLEO). Вместо непрерывной нейтрализации влияния атмосферы, команда разработчиков предложила использовать её как вспомогательный инструмент для регулирования перемещения космического аппарата.

Орбиты, расположенные на небольшой высоте над поверхностью Земли, предоставляют спутникам значительные выгоды: задержки в коммуникации с наземными станциями минимизированы, а устройства дистанционного наблюдения получают возможность создавать более чёткие снимки благодаря уменьшенному расстоянию до планеты. Тем не менее, ключественная проблема таких орбит заключается в наличии плотных слоёв атмосферы, которые приводят к быстрому снижению скорости спутников и необходимости постоянной корректировки их траектории.

В рамках проекта RAVELO (Надёжная система управления положением и орбитой для очень низких околоземных орбит), инженеры NGC Aerospace создали систему контроля, которая преобразует аэродинамическое сопротивление в полезный фактор. Вместо общепринятых способов стабилизации аппарата применяются внешние элементы, изменяющие воздействие воздушного потока, что обеспечивает управление ориентацией спутника по всем трем осям.

Усовершенствованная конструкция также решает вопрос аккумуляции углового момента. Традиционно для избавления от лишнего импульса используются магнитные системы или двигатели ориентации, однако на очень низких орбитах сопротивление атмосферы может выполнять эту функцию самостоятельно. Примененный метод использует аэродинамический момент для снижения нагрузки на реактивные колёса, что уменьшает необходимость в дополнительных системах управления.

Инженеры рассматривают возможность объединения с электрической ракетной установкой, использующей остатки воздуха как рабочее тело. Такой «атмосферный» двигатель способен захватывать частицы разреженного газа на орбите и направлять их в электроускоритель для компенсации постоянного замедления из-за воздушного сопротивления.

Программное обеспечение системы управления было дополнено новыми алгоритмами самостоятельной навигации, включая режимы ориентирования относительно направления ветра и положения Солнца. Космический аппарат обладает способностью самостоятельно анализировать параметры орбиты, определять плотность атмосферы в текущий момент времени и производить требуемые изменения без необходимости получения постоянных инструкций с Земли.

В дальнейшем планируется совершенствование аэродинамических расчетов и технологии воздухозаборной электрической тяги. Специалисты NGC Aerospace полагают, что эта разработка позволит создавать более компактные и производительные спутниковые комплексы для работы вблизи земной поверхности.