Työskennellessään NASA Johnson-avaruuskeskuksessa 1970-luvulla, astrofysiikka Donald Kessler ennusti, että avaruusjätteiden törmäykset tulevat yhä yleisemmiksi, kun avaruusjätteiden tiheys kasvaa kiertoradalla maapallon ympäri - luomalla CSS-vaikutuksen. Vuodesta 2005 lähtien roskien määrä kiertoradalla on noudattanut eksponentiaalista kasvukäyrää, mikä vahvistaa Kesslerin ennusteen.
Koska ongelma vain pahenee tulevina vuosina, on kasvava kysyntä tekniikoille, jotka voivat poistaa avaruusjätteet. Kilpailuprosessin jälkeen ESA teki äskettäin sveitsiläisen startup -yrityksen ClearSpace Today -sopimuksen, jonka tarkoituksena on luoda maailman ensimmäinen roskien poistoavaruusoperaatio. Tämän operaation, joka tunnetaan nimellä ClearSpace-1, odotetaan käynnistyvän vuoteen 2025 mennessä, ja se auttaa tasoittamaan tietä enemmän roskien poistotehtäviin.
Tällä hetkellä kiertoradalla on arviolta 29 000 kappaletta avaruusjätettä, jotka aiheuttavat vakavan törmäysriskin satelliittien ja avaruusoperaatioiden kanssa. Nämä ovat kuitenkin vain esineitä, joiden halkaisija on yli 10 cm (~ 4 tuumaa). Tämän lisäksi on noin 750 000 esinettä, joiden koko on välillä 1 mm - 1 cm, ja vielä 166 miljoonaa objektia, joiden halkaisija on välillä 1-10 cm (0,4 - 4 tuumaa).
Löytääkseen ratkaisuja tähän ongelmaan, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausannen (EPFL) kokenut avaruusjätteiden tutkijoiden ryhmä kokoontui julkaisemaan ClearSpace Today -tapahtuman. Espanjassa Sevillassa marraskuun lopussa pidetyssä äskettäisessä ESA-ministerineuvostossa (Space19 +) ministerit sopivat tekevänsä palvelusopimuksen kaupalliselle tarjoajalle epäaktiivisen ESA: n omistaman esineen poistamiseksi turvallisesti LEO: sta.
ESA: n uuden avaruusturvaohjelman tuella tämän aloitteen tarkoituksena on myötävaikuttaa kiertoradan puhdistamiseen. Samanaikaisesti on tarkoitus toimia mielenosoittajana, joka validoi roskien poistoon tarvittavat tekniikat. Kuten Luisa Innocenti, ESA: n Clean Space -aloitteen johtaja, totesi:
”NASA: n ja ESA: n tutkimukset osoittavat, että ainoa tapa vakauttaa kiertorataympäristö on aktiivisesti poistaa suuret roskat. Siksi jatkamme välttämättömien ohjaus-, navigointi- ja ohjaustekniikoiden sekä tapaamis- ja sieppausmenetelmien kehittämistä uuden projektin, nimeltään Aktiivisen roskien poisto / kiertoradalla tapahtuva huolto, avulla - ADRIOS. Tulokset otetaan käyttöön ClearSpace-1: ssä. Tämän uuden ESA-projektitiimin toteuttaman tehtävän avulla voimme esitellä näitä tekniikoita saavuttamalla prosessissa ensimmäisen maailman. ”
Kun se on kiertoradalla, ClearSpace-1: n “ajaja” tapaa VESA: n toissijaisen hyötykuorma-sovittimen (VESPA) ylävaiheen, joka on tällä hetkellä 800 km: n (660 km) korkeudella kiertoradalla. Tämä vähän roskaa syntyi vuonna 2013 toteutetun Vega-kantoraketin toisesta lennosta, joka toimitti ESAn Proba-V-satelliitin kiertoradalle sekä Vietnamin ja Viron ensimmäisiin satelliitteihin.
Tämä tavoite on ihanteellinen aihe monista syistä. Sen lisäksi, että sen massa on 100 kg (220 lbs) - mikä on verrattavissa turmeltuneen satelliitin massaan -, sen suhteellisen yksinkertainen muoto ja tukeva rakenne tekevät siitä vangitsemisen ja siirtämisen helpoksi. Sellaisenaan tämä VESPA-ylempi vaihe on hyvä testitapaus ennen kuin yritetään kaapata suurempia, haastavampia roskat (tai useita kappaleita).
Ennen kuin ClearSpace-1 -tapahtuma kohtaa tavoitteensa, se lasketaan alempaan 500 km: n (kiertomatka) kiertoradalle käyttöönottoa ja kriittisiä testejä varten. Valmistuttuaan chaser nostetaan tavoiterataansa ja ESA: n valvonnassa käyttää neljää robottivartta VESPA: n vangitsemiseen. Molemmat siirretään sitten palamaan ilmakehään. Kuten ClearSpace-yhtiön perustaja ja toimitusjohtaja Luc Piguet selitti:
”Tämä on oikea aika tällaiseen tehtävään. Avaruusjätteet ovat kiireellisempiä kuin koskaan ennen. Nykyään avaruudessa on lähes 2000 elävää satelliittia ja yli 3000 epäonnistunutta. Ja tulevina vuosina satelliittien lukumäärä kasvaa suuruusluokalla: monien megakonstellaattien koostuessa satoista tai jopa tuhansista satelliiteista, jotka on suunniteltu maapallon maapallon kiertoradalle tuottamaan laajapeittoisia, vähän viiveellä varustettuja televiestintä- ja seurantapalveluita. Tarvitaan hinausauto poistaa epäonnistuneita satelliitteja tällä voimakkaasti liikennöidulta alueelta. "
Tämä päätös on osa tähän mennessä kunnianhimoisinta ESA: n ja Euroopan avaruussektorin tulevaisuudensuunnitelmaa. Tämän vuoden ministerineuvostossa ESA sitoutui lisäämään merkittävästi avaruuteen liittyvän tutkimuksen ja etsinnän rahoitusta ensimmäistä kertaa 25 vuoden aikana.
Tähän sisältyy avaruuden ensimmäinen gravitaatioaaltoilmaisin - laserinterferometriavariantenni (LISA) -, joka seuraa korkeanergisen astrofysiikan (Athena) edistyneen teleskoopin tehtävää tutkiessaan mustaa reikää. Ilmeisistä syistä avaruusjätteiden käsittelyllä on erityinen paikka avaruusjärjestöjen tulevaisuudensuunnitelmissa.
Yhtenä avaruusjätteiden pääseurantajana ESA: n sitoutuminen ilmastonmuutos- ja siivousstrategioihin ei pitäisi olla yllättävää.
"Kuvittele, kuinka vaarallinen purjehdus aavalla merellä olisi, jos kaikki historian aikana kadonneet alukset ajautuvat edelleen veden päälle", kertoi ESAn pääjohtaja Jan Wörner. ”Tämä on nykytilanne kiertoradalla, eikä sitä voida antaa jatkaa. ESA: n jäsenvaltiot ovat antaneet vahvan tukensa tälle uudelle tehtävälle, joka myös osoittaa tietä tulevaisuuden välttämättömille uusille kaupallisille palveluille. "
