Po takmer sedemdesiatich rokoch letu vesmíru sa vesmírny odpad stal pomerne vážnym problémom. Tento odpad, ktorý sa vznáša na nízkej obežnej dráhe LEO (Low Earth Orbit, LEO), sa skladá z prvých strávených raketových javov a nefunkčných satelitov a predstavuje veľkú hrozbu pre dlhodobé misie, ako je Medzinárodná vesmírna stanica a budúce vesmírne lode. A podľa čísel, ktoré zverejnil Úrad pre vesmírne odstraňovanie v Európskom vesmírnom operačnom centre (ESOC), sa problém len zhoršuje.
Vesmírne agentúry a súkromné letecké spoločnosti okrem toho dúfajú, že v nadchádzajúcich rokoch sa v oblasti satelitov a vesmírnych biotopov objavia oveľa viac. NASA ako taká začala experimentovať s novým revolučným nápadom na odstránenie vesmírneho odpadu. Je známy ako kozmická loď RemoveDebris, ktorá sa nedávno nasadila z ISS na uskutočnenie série demonštrácií technológie aktívneho odstránenia nečistôt (ADR).
Tento satelit bol zostavený spoločnosťou Surrey Satellite Technology Ltd. a Surrey Space Center (na University of Surrey vo Veľkej Británii) a obsahuje experimenty od viacerých európskych leteckých spoločností. Meria približne 1 meter (3 stopy) na boku a váži asi 100 kg (220 libier), čo z neho robí doteraz najväčší satelit.
Účelom kozmickej lode RemoveDebris je demonštrovať účinnosť sietí na zvyšky a harpúny pri zachytávaní a odstraňovaní vesmírnych zvyškov z obežnej dráhy. Ako Sir Martin Sweeting, generálny riaditeľ SSTL, uviedol v nedávnom vyhlásení:
„Odbornosť spoločnosti SSTL v oblasti navrhovania a budovania lacných malých satelitných misií bola základom úspechu spoločnosti RemoveDEBRIS, demonštrátora pamätných technológií pre misie Active Debris Removal, ktoré začne novú éru vesmírneho odpadu na obežnej dráhe Zeme.“
Okrem Surrey Space Center a SSTL, konzorcium za kozmickou loďou RemoveDebris zahŕňa Airbus Defense and Space - druhá najväčšia vesmírna spoločnosť na svete - Airbus Safran Launchers, Inovatívne riešenia vo vesmíre (ISIS), CSEM, Inria a Stellenbosch University. Kozmická loď sa podľa webovej stránky Surrey Space Center skladá z týchto častí:
„Misia bude pozostávať z hlavnej satelitnej platformy (~ 100 kg), ktorá raz na obežnej dráhe nasadí dva ciele CubeSats ako ciele umelých úlomkov na demonštráciu niektorých technológií (sieťové zachytenie, zachytenie harpúnov, navigácia založená na videní, odklonenie dražou). Projekt je spolufinancovaný Európskou komisiou a partnermi projektu a je vedený Surrey Space Center (SSC), University of Surrey, UK. “
V záujme demonštrácie bude „materská loď“ rozmiestniť dva kocky, ktoré budú simulovať dva vesmírne odpadky. Pri prvom experimente jeden z CubeSats - označený ako DebrisSat 1 - nafúkne svoj palubný balón, aby simuloval väčší kúsok odpadu. Kozmická loď RemoveDebris potom nasadí svoju sieť, aby ju zachytila, a potom ju zavedie do zemskej atmosféry, kde sa sieť uvoľní.
Druhý CubeSat, pomenovaný DebrisSat 2, sa použije na testovanie sledovacích a zameriavacích laserov materskej lode, jej algoritmov a navigačnej technológie založenej na videní. Tretí experiment, ktorý otestuje schopnosť harpúna zachytiť obežné telesné trosky, sa má uskutočniť budúci marec. Z právnych dôvodov sa harpúna nebude testovať na skutočnom satelite a bude pozostávať z toho, že materská loď natiahne ruku s cieľom na konci.
Harpúna sa potom vystrelí na popruh rýchlosťou 20 metrov za sekundu (45 mph), aby sa otestovala jej presnosť. Po vypustení na stanicu 2. apríla bol satelit nasadený z japonského laboratórneho modulu Kibo od ISS 20. júna kanadským robotickým ramenom staníc. Ako Guillermo Aglietti, riaditeľ Surrey Space Center, vysvetlil v rozhovore pre SpaceFlight Now pred vypustením kozmickej lode na ISS:
„Sieť, ako spôsob na zachytenie odpadu, je veľmi flexibilnou možnosťou, pretože aj keď sa trosky točia alebo majú nepravidelný tvar, zachytenie pomocou siete je relatívne nízke riziko v porovnaní s ... ísť s robotickým ramenom , pretože ak sa trosky točia veľmi rýchlo a pokúsite sa ich zachytiť pomocou robotického ramena, potom je evidentne problém. Okrem toho, ak chcete zachytiť trosky pomocou robotického ramena alebo chápadla, potrebujete niekam, kam môžete chytiť kus svojho odpadu bez toho, aby ste ho odlomili. “
Čistý experiment je v súčasnosti naplánovaný na september 2018, zatiaľ čo druhý experiment je naplánovaný na október. Po dokončení týchto experimentov bude materská loď nasadiť svoju vlečnú sieť, aby fungovala ako brzdiaci mechanizmus. Táto roztiahnuteľná plachta zažije zrážky s molekulami vzduchu vo vonkajšej atmosfére Zeme a postupne obmedzuje svoju obežnú dráhu, kým nevstúpi do hustejšej vrstvy zemskej atmosféry a nespáli sa.
Táto plachta zabezpečí, aby sa kozmická loď deorbovala do ôsmich týždňov od jej nasadenia, a nie do odhadovaných dvoch a pol rokov, ktoré by to trvalo prirodzene. V tomto ohľade kozmická loď RemoveDebris preukáže, že je schopná vyriešiť problém vesmírnych trosiek, pričom sa k nim nepridá.
Na konci kozmická loď RemoveDebris otestuje niekoľko kľúčových technológií navrhnutých tak, aby odstránenie orbitálneho odpadu bolo čo najjednoduchšie a najefektívnejšie z hľadiska nákladov. Ak sa to ukáže ako efektívne, ISS by mohla prijímať viac kozmických lodí RemoveDebris vo ftureu, ktoré by sa potom mohli postupne nasadiť na odstránenie väčších kúskov vesmírneho odpadu, ktoré ohrozujú stanicu a operačné satelity.
Conor Brown je externým manažérom v oblasti užitočného zaťaženia spoločnosti Nanoracks LLC, spoločnosti, ktorá vyvinula systém Kaber na palube laboratórneho modulu Kibo s cieľom prispôsobiť sa zvyšujúcemu sa počtu nasadených MicroSats z ISS. Ako uviedol v nedávnom vyhlásení:
„Je úžasné, že ste pomohli uľahčiť túto prelomovú misiu. RemoveDebris predstavuje niektoré mimoriadne vzrušujúce technológie aktívneho odstraňovania úlomkov, ktoré by mohli mať zásadný vplyv na to, ako riadime vesmírne úlomky vpred. Tento program je vynikajúcim príkladom toho, ako sa malé satelitné kapacity rozrástli a ako môže vesmírna stanica slúžiť ako platforma pre misie tohto rozsahu. Sme veľmi radi, že vidíme výsledky experimentov a vplyv, ktorý môže tento projekt mať v nasledujúcich rokoch. “
Okrem kozmickej lode RemoveDebris ISS nedávno získala nový nástroj na detekciu vesmírneho odpadu. Toto je známe ako snímač vesmírnych nečistôt (SDS), kalibrovaný snímač nárazov namontovaný na vonkajšej strane stanice na monitorovanie nárazov spôsobených malými rozmermi priestoru. V spojení s technológiami navrhnutými na vyčistenie vesmírnych zvyškov, lepšie monitorovanie zabezpečí začatie komercializácie (a možno aj kolonizácie) LEO.
