Penny le CubeSat. Crédit :Université du nord du Texas
Une équipe de seniors du Collège d'ingénierie de l'Université du Texas du Nord a créé un système économe en énergie pour contrôler les panneaux solaires sur les CubeSats à l'aide d'un alliage à mémoire de forme nickel-titane.
Leur conception a battu les équipes de neuf autres universités pour remporter la première place au 3e Student Design Challenge CASMART en Allemagne. Le concours international d'ingénierie pour les étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs a demandé aux équipes de créer des technologies innovantes utilisant un alliage à mémoire de forme.
CubeSats, parfois appelés micro-satellites, peut être aussi petit qu'un cube de 4 pouces. Ils utilisent souvent des pièces standard et sont peu coûteux à lancer en orbite terrestre basse. Les CubeSats peuvent être utilisés pour tout, de la recherche générale aux communications et à l'observation de la Terre.
Les alliages à mémoire de forme ont la capacité de modifier leur forme en réponse aux changements de température. Ces changements peuvent être utilisés pour pousser, tirez et faites pivoter les panneaux solaires d'un CubeSat sans avoir besoin de pièces mobiles sophistiquées et d'une forte consommation d'énergie. L'alliage prend moins de place que les systèmes hydrauliques ou pneumatiques et en éliminant les pompes, engrenages, fluides et joints, il y a moins de pièces à échouer.
"La quantité d'énergie disponible dans les CubeSats avant le déploiement des panneaux solaires est très, très limité, " a déclaré Michael Ayers, un senior en génie mécanique et énergétique. "Jusqu'à ce qu'il devienne solaire, le CubeSat est essentiellement un téléphone sans chargeur. Une fois la batterie épuisée, c'est fini."
Brittney Thurston travaille avec Michael Ayers sur leur système Shape Memory Alloy. Crédit :Université du nord du Texas
Le système conçu par Ayers, et camarades du Département de génie mécanique et énergétique Brittany Thurstin, Kelsa Adams, Jordan Barnes, Robert Boone et David Evers ouvre, ferme et déplace les panneaux solaires d'un CubeSat dans l'espace en utilisant seulement 20 watts de batterie.
« Pour ce projet, nous avons développé trois mécanismes distincts en alliage à mémoire de forme pour notre CubeSat, nommé Penny, un mécanisme de rétention qui maintient les panneaux solaires en place pendant le lancement, un mécanisme de déploiement qui étend les panneaux solaires dans l'espace et un actionneur qui déplace les panneaux pour suivre le soleil, " a déclaré Thurstin. "L'application d'une quantité minimale d'électricité fournit toute l'énergie mécanique nécessaire pour faire fonctionner le satellite. Nous avons en fait construit un CubeSat pour montrer comment le système d'alliage à mémoire de forme fonctionnerait."
Au-delà du contrôle des panneaux solaires sur CubeSats, les recherches des équipes de l'UNT trouvent des applications dans des industries telles que l'aéronautique, automobile, espacer, bio-médical et bien d'autres.
