Lähes seitsemänkymmenen vuoden avaruuslennon jälkeen avaruusjätteistä on tullut melko vakava ongelma. Tämä matalan maan kiertoradalla (LEO) leijuva roska koostuu käytetyistä ensimmäisistä rakettivaiheista ja toimimattomista satelliiteista ja on merkittävä uhka pitkäaikaisille operaatioille, kuten Kansainväliselle avaruusasemalle ja tuleville avaruuslaitteille. Ja Euroopan avaruusoperaatiokeskuksen (ESOC) avaruusjätteiden toimiston julkaisemien numeroiden mukaan ongelma vain pahenee.
Lisäksi avaruusjärjestöt ja yksityiset ilmailu- ja avaruusalan yritykset toivovat käynnistävänsä huomattavasti enemmän satelliitteja ja avaruusympäristöjä tulevina vuosina. Sinänsä NASA on alkanut kokeilla vallankumouksellista uutta ajatusta avaruusjätteiden poistamiseksi. Sitä kutsutaan RemoveDebris-avaruusalukseksi, joka on äskettäin otettu käyttöön ISS: stä sarjan aktiivisen jätteen poiston (ADR) tekniikan demonstraatioiden järjestämiseksi.
Tämän satelliitin ovat koonneet Surrey Satellite Technology Ltd. ja Surrey Space Center (Surreyn yliopistossa Yhdistyneessä kuningaskunnassa), ja se sisältää useiden eurooppalaisten ilmailualan yritysten tarjoamia kokeita. Se mittaa sivulta noin 1 metriä (3 jalkaa) ja painaa noin 100 kg (220 lbs), joten se on suurin satelliitti, joka on tähän mennessä sijoitettu ISS: ään.
Avaruusaluksen RemoveDebris tarkoituksena on osoittaa roskaverkkojen ja harpuunoiden tehokkuus kaappaamalla ja poistamalla avaruusjätteet kiertoradalta. Kuten SSTL: n toimitusjohtaja Sir Martin Sweeting sanoi äskettäisessä lausunnossa:
"SSTL: n asiantuntemus halpojen, pienten satelliitti-operaatioiden suunnittelussa ja rakentamisessa on ollut olennaisen tärkeä rooli Aktiivisen jätteen poisto-operaation merkittävän tekniikan demonstroijan RemoveDEBRIS: n menestykselle, joka aloittaa uuden avaruusromujen aikakauden maan kiertoradalla."
Surrey Space Centerin ja SSTL: n ohella RemoveDebris-avaruusaluksen takana olevaan konsortioon kuuluu Airbus Defense ja Space - maailman toiseksi suurin avaruusyhtiö - Airbus Safran Launchers, Innovatiiviset ratkaisut avaruudessa (ISIS), CSEM, Inria ja Stellenbosch University. Avaruusalusta, Surrey Space Centerin verkkosivuston mukaan, muodostuu seuraavista:
"Operaatio koostuu pääsatelliittiympäristöstä (~ 100 kg), joka kerran kiertoradalla lähettää kaksi CubeSatia keinotekoisiksi roskikohdiksi osoittaakseen joitain tekniikoista (verkon sieppaus, harppuunin sieppaus, visiopohjainen navigointi, Dragsail-ohjauksen kiertäminen). Hankkeeseen osallistuvat Euroopan komissio ja projektikumppanit, ja sitä johtaa Surreyn avaruuskeskus (SSC), Surreyn yliopisto, Iso-Britannia.
Mielenosoituksen vuoksi "äitilaiva" ottaa käyttöön kaksi kuutiota, jotka simuloivat kahta avaruusromun osaa. Ensimmäistä koetta varten yksi CubeSats-nimikkeistä, nimeltään DebrisSat 1, paisuttaa koneessa olevan ilmapallokseensa suuremman palan roskapostan simuloimiseksi. Avaruusalusta RemoveDebris käyttää sitten verkkoaan sieppaamiseksi, ohjaamalla sitä sitten maan ilmakehään, missä verkko vapautetaan.
Toista CubeSatia, nimeltään DebrisSat 2, testataan äitilaskujen seuranta- ja etäisyyslasereilla, sen algoritmeilla ja visiopohjaisella navigointitekniikalla. Kolmas koe, jolla testataan harpuun kyky vangita kiertoradalla avaruusjätteet, on tarkoitus suorittaa ensi maaliskuussa. Oikeudellisista syistä harpunaa ei testata varsinaisella satelliitilla, vaan se koostuu äitilaivasta, joka pidentää käsivarren päästä päin.
Harppuuni ampuu sitten kiinnitysnopeuteen nopeudella 20 metriä sekunnissa (45 mph) tarkkuuden testaamiseksi. Saatuaan aseman takaisin 2. huhtikuuta satelliitti lähetettiin ISS: n japanilaisen Kibo-laboratorioyksikön toimesta 20. kesäkuuta aseman Kanadan robottivarresta. Kuten Surreyn avaruuskeskuksen johtaja Guillermo Aglietti selitti SpaceFlight Now -haastattelussa ennen avaruusaluksen laskemista ISS: ään:
”Verkko on tapa, jolla vangitaan roskia, erittäin joustava vaihtoehto, koska vaikka roski pyörii tai se on muodoltaan epäsäännöllinen, sen vangitseminen verkolla on suhteellisen vähäinen riski verrattuna… robottivarren kanssa menemiseen. , koska jos roskat pyörivät erittäin nopeasti ja yrität vangita ne robottivarrella, niin selvästi on ongelma. Lisäksi, jos haluat kaapata roskat robottivarsilla tai tarttujalla, tarvitset jonnekin, jossa voit tarttua roskisi palaan katkaisematta vain sen osan. ”
Verkkokoe on tällä hetkellä suunniteltu syyskuuhun 2018, kun taas toinen koe on tarkoitus järjestää lokakuuhun. Kun nämä kokeet ovat valmistuneet, äitilaiva käyttää vetolaattaansa jarrutusmekanismina. Tämä laajeneva purje kokee törmäyksiä ilmakehän molekyylien kanssa maapallon ulkoilmassa, vähentäen asteittain sen kiertorataa, kunnes se tulee maan ilmakehän tiiviimpiin kerroksiin ja palaa.
Tämä purje varmistaa, että avaruusalus siirtyy talteen kahdeksan viikon kuluessa sen käyttöönotosta sen sijaan, että arvioitu kahden ja puolen vuoden kuluessa tapahtuisi luonnollisesti. Tässä suhteessa RemoveDebris-avaruusalus osoittaa kykenevänsä ratkaisemaan avaruusjätteiden ongelmaa lisäämättä sitä.
Loppujen lopuksi RemoveDebris-avaruusalus testaa useita avainteknologioita, jotka on suunniteltu tekemään kiertoradan roskien poisto mahdollisimman yksinkertaiseksi ja kustannustehokkaaksi. Jos se osoittautuu tehokkaaksi, ISS voi vastaanottaa useita PoistaDebris-avaruusaluksia rungossa, jotka voidaan sitten ottaa asteittain käyttöön aseman ja operatiivisten satelliittien uhkaavien suurten avaruusjätteiden poistamiseksi.
Conor Brown on Nanoracks LLC: n, joka on kehittänyt Kaber-järjestelmä Kibo-laboratoriomoduulissa, ulkoisen hyötykuorman johtaja mukautumaan yhä kasvavaan määrään ISS: stä käytettäviä MicroSat-laitteita. Kuten hän ilmaisi äskettäisessä lausunnossaan:
”On hienoa auttaa tässä uraauurtavassa tehtävässä. RemoveDebris esittelee joitakin erittäin mielenkiintoisia aktiivisen jätteen poistotekniikoita, joilla voi olla suuri vaikutus siihen, miten hallitsemme avaruusjätteiden liikkumista eteenpäin. Tämä ohjelma on erinomainen esimerkki siitä, kuinka pienet satelliittiominaisuudet ovat kasvaneet ja kuinka avaruusasema voi toimia alustana tämän mittakaavan operaatioille. Olemme kaikki innostuneita näkemään kokeilujen tulokset ja vaikutukset, joita tällä projektilla voi olla tulevina vuosina. "
Avaruusaluksen RemoveDebris lisäksi ISS sai äskettäin uuden työkalun avaruusjätteiden havaitsemiseksi. Tätä kutsutaan avaruusjätteen tunnistimeksi (SDS), kalibroiduksi törmäysanturiksi, joka on asennettu aseman ulkopuolelle seuraamaan pienimuotoisten avaruusjätteiden aiheuttamia vaikutuksia. Avaruusjätteiden puhdistamiseen suunniteltujen tekniikoiden kanssa parannettu seuranta varmistaa, että LEO: n kaupallistaminen (ja ehkä jopa kolonisaatio) voi alkaa.
