NASA-undersøgelse giver et nyt kig på orbitalaffald, potentielle løsninger

Ny dataanalyse indikerer, at NASA og dets partnere kunne have mere omkostningseffektive metoder til at håndtere det voksende problem med orbitalaffald end tidligere antaget.

En ny rapport fra NASA's Office of Technology, Policy and Strategy giver agenturets ledelse ny indsigt i, hvordan man måler de risici, som kredsløbsaffald udgør.

"Voksende aktivitet i Jordens kredsløb har bragt os alt fra hurtigere jordbaseret kommunikation til en bedre forståelse af vores skiftende klima," sagde Charity Weeden, der leder NASAs OTPS. "Disse blomstrende muligheder resulterer i et mere overfyldt rummiljø. Denne undersøgelse er en del af NASA's arbejde med hurtigt at forbedre vores forståelse af dette miljø som skitseret i NASAs nyligt udgivne Space Sustainability Strategy, ved at anvende en økonomisk linse på dette kritiske problem."

Rapporten, med titlen "Cost and Benefit Analysis of Mitigating, Tracking, and Remediating Orbital Debris", er fase 2 af OTPS's arbejde med at adressere de tekniske og økonomiske usikkerheder forbundet med orbital debris.

OTPS fase 1-rapporten, der blev udgivet i 2023, gav indledende information til politiske beslutningstagere, der ledte efter cost-benefit-analyser af afhjælpningsforanstaltninger for orbitalaffald, herunder flytning, fjernelse eller genbrug af objekter. Den nye rapport har forbedret kvaliteten af ​​estimaterne af de risici, som rumfartøjer udgør af kredsløbsaffald. Disse nye estimater dækker alt fra det største affald i rummet ned til millimeterstore fragmenter. Rapporten udvider også OTPS-holdenes fokus til at omfatte handlinger, der kan afbøde skabelsen af ​​nyt affald og spore eksisterende affald.

"Denne undersøgelse giver os mulighed for at begynde at besvare spørgsmålet:Hvad er de mest omkostningseffektive handlinger, vi kan tage for at løse det voksende problem med orbitalaffald?" sagde NASA-analytiker Jericho Locke, hovedforfatteren af ​​rapporten. "Ved at måle alt i dollars kan vi direkte sammenligne afskærmende rumfartøjer med at spore mindre affald eller fjerne 50 store stykker affald med at fjerne 50.000 mindre."

Den nye OTPS-rapport adskiller sig fra tidligere undersøgelser af kredsløbsaffald ved, at den direkte estimerer risikoen ved rumaffald i stedet for risikoproxyer som antallet af stykker affald i kredsløb. Derudover måler den risici i dollars – modellering af omkostningerne, som operatører vil pådrage sig ved at manøvrere rumfartøjer for at undgå affald, fra at håndtere tætte tilgange og fra skade eller tab som følge af affaldspåvirkning. Undersøgelsen simulerer, hvordan det orbitale affaldsmiljø vil udvikle sig over 30 år.

I alt sammenligner undersøgelsen omkostningseffektiviteten af ​​mere end 10 forskellige handlinger, der kan tages for at reducere risikoen fra orbitalaffald, såsom afskærmning, sporing af småaffald eller sanering af stort affald. Til sidst håber teamet at vurdere omkostningseffektiviteten af ​​kombinationer af forskellige handlinger, kendt som porteføljer.

Rapportens analyse genundersøger almindelige visdomshandlinger, som rumsamfundet historisk set har overvejet omkostningseffektive metoder til at understøtte bæredygtighed i rummet. Rapporten vurderer f.eks., at nogle metoder til sanering af affald kan være lige så værdifulde som afbødning af affald. Det anslår også, at hurtigt deorbiterende hedengangne ​​rumfartøjer er en omkostningseffektiv metode til at reducere risikoen. Sådanne fund kunne give nye overvejelser for NASA-ledere og rumsamfundet, når de nærmer sig spørgsmålet om orbitalaffald.

OTPS planlægger at offentliggøre forskningskoden, der blev brugt til at producere undersøgelsen. Forskerholdet planlægger at fortsætte sit arbejde med at forstå orbitalaffald og de forskellige tilgange til det og vil arbejde på at dele sin viden med interessenter.