En kommende ESA-mission skal fjerne ét stykke rumskrot fra kredsløb

Mens han arbejdede på NASA Johnson Space Center i 1970'erne, Astrofysiker Donald Kessler forudsagde, at kollisioner af rumaffald ville blive mere og mere almindelige, efterhånden som tætheden af ​​rumaffald øges i kredsløb om Jorden, skabe en kaskadeeffekt. Siden 2005 har mængden af ​​affald i kredsløb har fulgt en eksponentiel vækstkurve, bekræfter Kesslers forudsigelse.

I betragtning af at problemet kun vil blive værre i de kommende år, der er en stigende efterspørgsel efter teknologier, der kan fjerne rumaffald. Efter en konkurrenceproces, ESA har for nylig indgået kontrakt med den schweiziske startup ClearSpace Today for at skabe verdens første rummission til fjernelse af affald. denne mission, kendt som ClearSpace-1, forventes at blive lanceret i 2025 og vil bane vejen for flere affaldsfjernelsesmissioner.

På nuværende tidspunkt, der er anslået 29, 000 stykker rumaffald i kredsløb, der udgør en alvorlig kollisionsrisiko med satellitter og rummissioner. Imidlertid, det er kun de genstande, der overstiger 10 cm (~4 tommer) i diameter. Oven i købet, der er omkring 750, 000 genstande, der varierer i størrelse fra 1 mm til 1 cm og yderligere 166 millioner, der måler mellem 1 og 10 cm (0,4 til 4 tommer) i diameter.

For at finde løsninger på dette problem, et hold af erfarne rumskrotforskere fra Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) kom sammen for at lancere ClearSpace Today. På ESA's ministerråd for nylig (Space19+), som fandt sted i Sevilla, Spanien, i slutningen af ​​november, ministre blev enige om at tildele en servicekontrakt til en kommerciel udbyder for sikkert at fjerne et inaktivt ESA-ejet objekt fra LEO.

Med støtte fra ESA's nye Space Safety-program, formålet med dette initiativ er at bidrage til processen med at rydde op i orbitalrummet. På samme tid, det er beregnet til at fungere som en demonstrator, der vil validere de nødvendige teknologier til fjernelse af affald. Luisa Innocenti, leder ESA's Clean Space-initiativ, sagde, "NASA og ESA undersøgelser viser, at den eneste måde at stabilisere kredsløbsmiljøet på er aktivt at fjerne store affaldsgenstande. Følgelig, vi vil fortsætte vores udvikling af væsentlig vejledning, navigations- og kontrolteknologier og rendezvous- og indfangningsmetoder gennem et nyt projekt kaldet Active Debris Removal/In-Orbit Servicing—ADRIOS. Resultaterne vil blive anvendt på ClearSpace-1. Denne nye mission, implementeret af et ESA-projekthold, vil give os mulighed for at demonstrere disse teknologier, opnå en verdensnyhed i processen."

Når den først er i kredsløb, ClearSpace-1 "chaseren" vil mødes med det øverste trin i en VEga Secondary Payload Adapter (VESPA), der i øjeblikket befinder sig i en kredsløb på 800 km gange 660 km (500 mi gange 410 mi). Denne smule affald stammede fra den anden flyvning af Vega løfteraket, som fandt sted i 2013 og leverede ESA's Proba-V satellit i kredsløb, samt Vietnam og Estlands første satellitter.

Dette mål er et ideelt emne af flere årsager. Ud over at have en masse på 100 kg (220 lbs), som kan sammenlignes med en udgået satellit, dens relativt enkle form og robuste konstruktion gør den nem at fange og flytte. Som sådan, dette VESPA-øverste trin er en god testcase, før der gøres forsøg på at fange større, mere udfordrende stykker affald (eller flere stykker).

Før ClearSpace-1-missionen mødes med sit mål, den vil blive opsendt i et lavere kredsløb på 500 km (mi) til idriftsættelse og kritiske test. Når den er færdig, chaseren vil blive hævet til sin målbane og, under tilsyn af ESA, brug fire robotarme til at fange VESPA. Begge vil derefter blive deorbiteret for at brænde op i atmosfæren. Luc Piguet, grundlæggeren og administrerende direktør for ClearSpace, sagde, "Dette er det rigtige tidspunkt for sådan en mission. Problemet med rumaffald er mere presserende end nogensinde før. I dag, vi har næsten 2000 levende satellitter i rummet og mere end 3000 fejlslagne. Og i de kommende år, antallet af satellitter vil stige med en størrelsesorden, med adskillige megakonstellationer bestående af hundredvis eller endda tusindvis af satellitter, der er planlagt til lavt kredsløb om Jorden for at levere bred dækning, lav latens telekommunikation og overvågningstjenester. Behovet er klart for en 'trækvogn' for at fjerne fejlbehæftede satellitter fra denne meget trafikerede region."

Denne beslutning er en del af den hidtil mest ambitiøse plan for fremtiden for ESA og den europæiske rumsektor. På dette års ministerråd, ESA forpligtede sig til markant at øge finansieringen til rumrelateret forskning og udforskning for første gang i 25 år.

Dette inkluderer den første gravitationsbølgedetektor i rummet - Laser Interferometer Space Antenna (LISA) - som vil ledsage missionen Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics (Athena), når den studerer et sort hul. Af indlysende årsager, beskæftiger sig med rumaffald indtager en særlig plads i rumfartsorganisationers planer for fremtiden.

Som en af ​​de vigtigste sporere af rumaffald, ESA's forpligtelse til afbødnings- og oprydningsstrategier burde ikke komme som nogen overraskelse.

"Forestil dig, hvor farligt at sejle på det åbne hav ville være, hvis alle de skibe, der nogensinde er gået tabt i historien, stadig drev oven på vandet, " sagde ESA's generaldirektør Jan Wörner. "Det er den nuværende situation i kredsløb, og det kan ikke tillades at fortsætte. ESA's medlemsstater har givet deres stærke støtte til denne nye mission, som også viser vejen frem til væsentlige nye kommercielle tjenester i fremtiden."