Работая в космическом центре НАСА имени Джонсона в 1970-х годах, астрофизик Дональд Кесслер предсказал, что столкновения между космическим мусором будут становиться все более распространенными, так как плотность космического мусора увеличивается на орбите вокруг Земли, создавая каскадный эффект. С 2005 года количество мусора на орбите следовало за экспоненциальной кривой роста, подтверждая предсказание Кесслера.
Учитывая, что проблема только усугубится в ближайшие годы, растет спрос на технологии, которые могут удалять космический мусор. После конкурентного процесса ЕКА недавно заключило контракт со швейцарским стартапом ClearSpace Today на создание первой в мире космической миссии по удалению мусора. Ожидается, что эта миссия, известная как ClearSpace-1, начнется к 2025 году и поможет проложить путь для новых миссий по удалению мусора.
В настоящее время на орбите находится примерно 29 000 единиц космического мусора, которые представляют серьезную опасность столкновения со спутниками и космическими полетами. Однако это только объекты, диаметр которых превышает 10 см (~ 4 дюйма). Кроме того, существует около 750 000 объектов размером от 1 мм до 1 см и еще 166 миллионов объектов диаметром от 1 до 10 см (от 0,4 до 4 дюймов).
Чтобы найти решение этой проблемы, команда опытных исследователей космического мусора из Политехнической школы Лозанны (EPFL) собралась вместе, чтобы запустить ClearSpace Today. На недавнем Министерском совете ESA (Space19 +), который состоялся в Севилье, Испания, в конце ноября, министры договорились заключить контракт на обслуживание коммерческого поставщика для безопасного удаления неактивного объекта, принадлежащего ESA, из LEO.
При поддержке, оказанной новой программой ЕКА по космической безопасности, цель этой инициативы заключается в содействии процессу очистки орбитального пространства. В то же время он призван выступать в качестве демонстратора, который будет проверять необходимые технологии для удаления мусора. Луиза Инноченти, возглавляющая инициативу ЕКА «Чистое пространство», указала:
«Исследования НАСА и ЕКА показывают, что единственный способ стабилизировать орбитальную среду - это активно удалять крупные обломки. Соответственно, мы продолжим разработку основных технологий навигации, навигации и управления, а также методов рандеву и захвата в рамках нового проекта под названием «Активное удаление мусора / обслуживание на орбите» - ADRIOS. Результаты будут применены к ClearSpace-1. Эта новая миссия, реализованная командой проекта ESA, позволит нам продемонстрировать эти технологии, достигнув первого в мире процесса ».
Как только он выйдет на орбиту, «охотник» ClearSpace-1 встретится с верхней ступенью вторичного адаптера полезной нагрузки VEga (VESPA), который в настоящее время находится на орбите высотой 800 км на 660 км (500 миль на 410 миль). Этот обломок образовался в результате второго полета ракеты-носителя Vega, который состоялся в 2013 году и доставил на орбиту спутник ESA Proba-V, а также первые спутники Вьетнама и Эстонии.
Эта цель является идеальным предметом по ряду причин. В дополнение к массе в 100 кг (220 фунтов), которая сопоставима с массой несуществующего спутника, его относительно простая форма и прочная конструкция позволят легко захватывать и перемещать. Таким образом, эта верхняя ступень VESPA является хорошим тестовым примером, прежде чем будут предприняты какие-либо попытки захватить более крупные и сложные объекты (или несколько объектов).
Перед началом миссии ClearSpace-1 «Рандеву» со своей целью она будет выведена на нижнюю орбиту протяженностью 500 км для ввода в эксплуатацию и критических испытаний. После завершения преследователь поднимется на свою целевую орбиту и под наблюдением ЕКА использует четыре манипулятора для захвата VESPA. Затем оба будут выгружены, чтобы сгореть в атмосфере. Как объяснил Люк Пиге, основатель и генеральный директор ClearSpace:
«Это подходящее время для такой миссии. Проблема космического мусора актуальна как никогда. Сегодня у нас около 2000 живых спутников в космосе и более 3000 неисправных. И в ближайшие годы число спутников увеличится на порядок, при этом запланировано несколько мега-созвездий, состоящих из сотен или даже тысяч спутников, предназначенных для низкой околоземной орбиты, для предоставления услуг связи и мониторинга с широким охватом и малыми задержками. Явная необходимость в "эвакуаторе" для удаления вышедших из строя спутников из этого района с интенсивным движением ».
Это решение является частью самого амбициозного на сегодняшний день плана на будущее ЕКА и европейского космического сектора. На Совете министров в этом году ЕКА впервые за 25 лет обязалось значительно увеличить финансирование космических исследований и разработок.
Это включает в себя первый детектор гравитационных волн в космосе - Лазерную космическую антенну интерферометра (LISA), которая будет сопровождать миссию Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics (Athena) при изучении черной дыры. По очевидным причинам борьба с космическим мусором занимает особое место в планах космических агентств на будущее.
В качестве одного из главных средств отслеживания космического мусора, приверженность ЕКА стратегиям смягчения последствий и очистки не должна вызывать удивления.
«Представьте, насколько опасным было бы плавание в открытом море, если бы все корабли, когда-либо потерянные в истории, все еще дрейфовали на поверхности воды», - сказал генеральный директор ЕКА Ян Вернер. «Это текущая ситуация на орбите, и нельзя допустить ее продолжения. Государства-члены ЕКА оказали решительную поддержку этой новой миссии, которая также указывает путь к созданию новых важных коммерческих услуг в будущем ».
