Po téměř sedmdesáti letech kosmického letu se vesmírný odpad stal poměrně vážným problémem. Tato nevyžádaná pošta, která se vznáší na Low Earth Orbit (LEO), sestává z utracených prvních raketových stádií a nefunkčních satelitů a představuje hlavní hrozbu pro dlouhodobé mise, jako je Mezinárodní kosmická stanice a budoucí kosmické starty. A podle čísel zveřejněných Úřadem pro odstraňování kosmického prostoru v Evropském středisku pro vesmírné operace (ESOC) se problém jen zhoršuje.
Vesmírné agentury a soukromé letecké společnosti navíc doufají, že v nadcházejících letech vypustí do cesty mnohem více satelitů a vesmírných stanovišť. NASA jako taková začala experimentovat s revolučním novým nápadem pro odstranění vesmírných zbytků. Je známá jako kosmická loď RemoveDebris, která se nedávno nasadila z ISS k provádění řady demonstrací technologie aktivního odstraňování Debris (ADR).
Tento satelit byl sestaven společností Surrey Satellite Technology Ltd. a Surrey Space Center (na University of Surrey ve Velké Británii) a obsahuje experimenty od několika evropských leteckých společností. Měří zhruba 1 metr (3 stopy) na straně a váží asi 100 kg (220 liber), což z něj činí dosud největší satelit nasazený do ISS.
Účelem kosmické lodi RemoveDebris je demonstrovat účinnost sítí na sběr úlomků a harpun při zachycování a odstraňování vesmírných zbytků z oběžné dráhy. Jak Sir Martin Sweeting, generální ředitel SSTL, uvedl v nedávném prohlášení:
"Odbornost společnosti SSTL v oblasti navrhování a budování nízkých nákladů na malé satelitní mise byla základem úspěchu RemoveDEBRIS, demonstranta technologických památek pro mise Active Debris, které začnou novou éru vesmírného nevyžádání na oběžné dráze Země."
Kromě Surrey Space Center a SSTL zahrnuje konsorcium za kosmickou lodí RemoveDebris Airbus Defense and Space - druhou největší vesmírnou společnost na světě - Airbus Safran Launchers, Inovativní řešení ve vesmíru (ISIS), CSEM, Inria a Stellenbosch University. Kosmická loď se podle webu Surrey Space Center skládá z následujících:
„Mise bude zahrnovat hlavní satelitní platformu (~ 100 kg), která jednou na oběžné dráze rozmístí dva CubeSats jako cíle pro umělé pozůstatky, aby předvedla některé z technologií (síťové zachycení, zachycení harpuny, navigace založená na vizi, dešťování dračováním). Projekt je spolufinancován Evropskou komisí a partnery projektu a je veden Surrey Space Center (SSC), University of Surrey, Velká Británie. “
Pro demonstraci rozmístí „mateřská loď“ dva krychle, které budou simulovat dva vesmírné odpadky. Při prvním experimentu jeden z CubeSats - označený jako DebrisSat 1 - nafoukne svůj palubní balón, aby simuloval větší kus nevyžádané pošty. Kosmická loď RemoveDebris poté nasadí svoji síť, aby ji zachytila, a poté ji zavede do zemské atmosféry, kde bude síť uvolněna.
Druhý CubeSat, nazvaný DebrisSat 2, bude použit k testování sledovacích a zaměřovacích laserů mateřské lodi, jejích algoritmů a navigační technologie založené na vizích. Třetí experiment, který otestuje schopnost harpuny zachytit obíhající vesmírné trosky, se má uskutečnit příští březen. Z právních důvodů nebude harpuna testována na skutečném satelitu a bude se skládat z toho, že mateřská loď natáhne ruku s cílem na konci.
Harpuna pak bude vypálena na postroj 20 rychlostí 45 vteřin (45 mil / h), aby se otestovala její přesnost. Poté, co byl vypuštěn na stanici zpět 2. dubna, byl satelit nasazen z japonského laboratorního modulu Kibo ISS 20. června kanadskou robotickou paží stanic. Jak Guillermo Aglietti, ředitel Surrey Space Center, vysvětlil v rozhovoru s SpaceFlight Now před spuštěním kosmické lodi na ISS:
„Síť je jako způsob zachycení úlomků velmi flexibilní možností, protože i když se úlomky točí nebo mají nepravidelný tvar, zachycení pomocí sítě je relativně nízké riziko ve srovnání s… jít s robotickou rukou , protože pokud se trosky točí velmi rychle a pokusíte se ho zachytit robotickou paží, pak je zjevně problém. Kromě toho, pokud chcete zachytit trosky pomocí robotické paže nebo chapadla, potřebujete někde, kam můžete uchopit svůj kus trosek, aniž byste to jen zlomili. “
Čistý experiment je v současné době naplánován na září 2018, zatímco druhý experiment je naplánován na říjen. Když jsou tyto experimenty kompletní, mateřská loď rozmístí svůj vlečný drapák, aby fungoval jako brzdový mechanismus. Tato rozšiřitelná plachta zažije srážky s molekulami vzduchu ve vnější atmosféře Země a postupně snižuje její oběžné dráhy, dokud nevstoupí do hustších vrstev zemské atmosféry a nespálí se.
Tato plachta zajistí, že kosmická loď se deorbituje během osmi týdnů od jejího rozmístění, namísto odhadovaných dvou a půl let by to trvalo přirozeně. V tomto ohledu kosmická loď RemoveDebris prokáže, že je schopna řešit problém vesmírných zbytků, aniž by k tomu přidávala.
Kosmická loď RemoveDebris nakonec otestuje řadu klíčových technologií navržených tak, aby odstranění orbitálních zbytků bylo co nejjednodušší a nákladově nejefektivnější. Pokud se to ukáže jako efektivní, ISS by mohla přijímat více kosmických lodí RemoveDebris ve ftureu, které by pak mohly být postupně nasazeny k odstranění větších kusů vesmírných zbytků, které ohrožují stanici a operační satelity.
Conor Brown je externí manažer užitečného zatížení společnosti Nanoracks LLC, společnosti, která vyvinula systém Kaber na palubě laboratorního modulu Kibo, aby vyhověla rostoucímu počtu MicroSats nasazených z ISS. Jak vyjádřil v nedávném prohlášení:
"Je úžasné, že jste pomohli usnadnit tuto průlomovou misi." RemoveDebris demonstruje některé velmi vzrušující technologie aktivního odstraňování úlomků, které by mohly mít velký dopad na to, jak spravujeme vesmírné úlomky v pohybu vpřed. Tento program je vynikajícím příkladem toho, jak malé satelitní schopnosti rostly a jak může kosmická stanice sloužit jako platforma pro mise tohoto rozsahu. Jsme rádi, že vidíme výsledky experimentů a dopady, které tento projekt může mít v nadcházejících letech. “
Kromě kosmické lodi RemoveDebris ISS nedávno obdržela nový nástroj pro detekci vesmírných zbytků. Toto je známé jako Space Debris Sensor (SDS), kalibrovaný nárazový senzor namontovaný na vnější straně stanice pro monitorování nárazů způsobených malými vesmírnými troskami. Ve spojení s technologiemi navrženými k čištění zbytků vesmíru zajistí vylepšené monitorování, že může začít komercializace (a možná i kolonizace) LEO.
