După aproape șaptezeci de ani de zbor spațial, resturile spațiale au devenit o problemă destul de gravă. Această junk, care plutește în jurul Orbitului de Pământ scăzut (LEO), constă din primele etape de rachetă petrecute și sateliți care nu funcționează și reprezintă o amenințare majoră pentru misiunile pe termen lung, precum Stația Spațială Internațională și lansările spațiale viitoare. Și conform numerelor lansate de Oficiul pentru Deșeuri Spațiale la Centrul European de Operații Spațiale (ESOC), problema se agravează.
În plus, agențiile spațiale și companiile aerospațiale private speră să lanseze mult mai mult în calea sateliților și a habitatelor spațiale în următorii ani. Ca atare, NASA a început să experimenteze cu o nouă idee revoluționară pentru eliminarea resturilor spațiale. Este cunoscută sub numele de navă spațială RemoveDebris, care s-a desfășurat recent de la ISS pentru a efectua o serie de demonstrații tehnologice de îndepărtare a deșeurilor active (ADR).
Acest satelit a fost asamblat de către Surrey Satellite Technology Ltd. și Surrey Space Center (la Universitatea din Surrey din Marea Britanie) și conține experimente furnizate de mai multe companii aerospatiale europene. Măsoară aproximativ 1 metru pe o parte și cântărește aproximativ 100 kg (220 lbs), ceea ce face cel mai mare satelit implementat la ISS până în prezent.
Scopul navei spațiale RemoveDebris este de a demonstra eficacitatea rețelelor și a arpoanelor la capturarea și îndepărtarea resturilor spațiale de pe orbită. După cum a spus Sir Martin Sweeting, directorul executiv al SSTL, într-o declarație recentă:
„Experiența SSTL în proiectarea și construirea unor misiuni satelite cu costuri reduse a fost fundamentală pentru succesul RemoveDEBRIS, un demonstrator tehnologic reper pentru misiunile de eliminare a deșeurilor active, care va începe o nouă eră a eliminării spațiului pe orbita Pământului.”
În afară de Surrey Space Center și SSTL, consorțiul din spatele navei spațiale RemoveDebris include Airbus Defense and Space - a doua cea mai mare companie spațială din lume - Airbus Safran Launchers, Solutii inovatoare în spațiu (ISIS), CSEM, Inria și Universitatea Stellenbosch. Nava spațială, potrivit site-ului site-ului Surrey Space Center, constă în următoarele:
„Misiunea va cuprinde o platformă principală de satelit (~ 100kg) care, odată în orbită, va implementa două CubeSats ca ținte de deșeuri artificiale pentru a demonstra unele dintre tehnologii (captare netă, captura cu harpoon, navigare bazată pe viziune, dezorbitare cu dragsail). Proiectul este co-finanțat de Comisia Europeană și de partenerii proiectului și este condus de Centrul Spațial Surrey (SSC), Universitatea din Surrey, Marea Britanie. ”
De dragul demonstrației, „nava mamă” va implementa două cuburi care vor simula două bucăți de spațiu. Pentru primul experiment, unul dintre CubeSats - desemnat DebrisSat 1 - își va umfla balonul la bord pentru a simula o bucată mai mare de gunoi. Nava spațială RemoveDebris își va desfășura plasa pentru a o captura, apoi o va ghida în atmosfera Pământului, unde va fi lansată plasa.
Cel de-al doilea CubeSat, numit DebrisSat 2, va fi utilizat pentru a testa urmărirea și diversitatea laserelor mamelor, algoritmii și tehnologia de navigare bazată pe viziune. Cel de-al treilea experiment, care va testa capacitatea harponului de a capta resturi spațiale orbite, urmează să aibă loc în luna martie a anului viitor. Din motive legale, harponul nu va fi testat pe un satelit propriu-zis și va consta în schimb din nava mamă care va întinde un braț cu o țintă la final.
Arponul va fi apoi tras pe un prăjitor la 20 de metri pe secundă (45 mph) pentru a testa exactitatea acestuia. După ce a fost lansat la stație încă din 2 aprilie, satelitul a fost dislocat din modulul de laborator japonez Kibo din ISS, pe 20 iunie, de brațul robotic al stațiilor. Așa cum a explicat Guillermo Aglietti, directorul Centrului Spațial Surrey, într-un interviu acordat SpaceFlight Now înainte ca nava spațială să fie lansată către ISS:
„Netul, ca o modalitate de a captura resturile, este o opțiune foarte flexibilă, deoarece chiar dacă resturile se învârt, sau au o formă neregulată, să-l captezi cu o plasă este cu risc relativ redus în comparație cu ... a merge cu un braț robot. , pentru că dacă resturile se învârtesc foarte repede și încercați să-l capturați cu un braț robot, atunci în mod clar există o problemă. În plus, dacă doriți să surprindeți resturile cu un braț robot sau cu un dispozitiv de prindere, aveți nevoie undeva unde vă puteți apuca de bucățele de rufe, fără să vă desprindeți doar o bucată. "
Experimentul net este în prezent programat pentru septembrie 2018, în timp ce al doilea experiment este programat pentru octombrie. Când aceste experimente vor fi finalizate, nava mamă își va desfășura coada dragă pentru a acționa ca un mecanism de frânare. Această vela extensibilă va experimenta coliziuni cu moleculele de aer din atmosfera exterioară a Pământului, reducându-și treptat orbita până când intră în straturile mai dense ale atmosferei Pământului și se va arde.
Această navigație va asigura că nava spațială se deorbitează în opt săptămâni de la desfășurarea sa, în loc de estimarea a doi ani și jumătate necesară pentru a se întâmpla în mod natural. În acest sens, nava spațială RemoveDebris va demonstra că este capabilă să abordeze problema resturilor spațiale în timp ce nu o adaugă.
În final, nava spațială RemoveDebris va testa o serie de tehnologii cheie concepute pentru a face îndepărtarea orbitelor cât mai simple și rentabile. Dacă se dovedește eficient, ISS ar putea primi mai multe nave spațiale RemoveDebris în ftureu, care ar putea fi apoi treptate treptat pentru a elimina bucăți mai mari de resturi spațiale care amenință stația și sateliții operaționali.
Conor Brown este administratorul de sarcini utile externe al Nanoracks LLC, compania care a dezvoltat sistemul Kaber la bordul modulului de laborator Kibo pentru a găzdui numărul tot mai mare de MicroSats care sunt dislocate din ISS. După cum a exprimat într-o declarație recentă:
„Este minunat să fi contribuit la facilitarea acestei misiuni de ultimă oră. RemoveDebris demonstrează câteva tehnologii de îndepărtare activă extrem de interesante, care ar putea avea un impact major asupra modului în care gestionăm resturile spațiale înainte. Acest program este un exemplu excelent despre modul în care capacitățile mici de satelit au crescut și modul în care stația spațială poate servi drept platformă pentru misiuni de această scară. Cu toții suntem încântați să vedem rezultatele experimentelor și impactul pe care acest proiect îl poate avea în următorii ani. ”
Pe lângă nava spațială RemoveDebris, ISS a primit recent un nou instrument pentru detectarea resturilor spațiale. Acesta este cunoscut sub numele de Space Debris Sensor (SDS), un senzor de impact calibrat montat pe exteriorul stației pentru a monitoriza impacturile cauzate de resturile spațiale la scară mică. Împreună cu tehnologiile concepute pentru curățarea resturilor spațiale, monitorizarea îmbunătățită va asigura că comercializarea (și poate chiar colonizarea) LEO poate începe.
