Etter nesten sytti år med romfart har romrester blitt et ganske alvorlig problem. Dette søppelet, som flyter rundt i Low Earth Orbit (LEO), består av de brukte første rakettetappene og ikke-fungerende satellitter og utgjør en stor trussel for langsiktige oppdrag som den internasjonale romstasjonen og fremtidige romoppskytninger. Og i følge tall utgitt av Space Debris Office på European Space Operations Center (ESOC), blir problemet bare verre.
I tillegg håper romfartsbyråer og private luftfartsselskaper å lansere betydelig mer i veien for satellitter og romhabitater de kommende årene. Som sådan har NASA begynt å eksperimentere med en revolusjonerende ny idé for å fjerne romrester. Det er kjent som RemoveDebris-romfartøyet, som nylig distribuerte fra ISS for å gjennomføre en serie med demonstrasjon av Active Debris Removal (ADR) -teknologi.
Denne satellitten ble satt sammen av Surrey Satellite Technology Ltd. og Surrey Space Center (ved University of Surrey i Storbritannia) og inneholder eksperimenter levert av flere europeiske luftfartsselskaper. Den måler omtrent 1 meter på siden og veier omtrent 100 kg, noe som gjør den til den største satellitten som ISS har distribuert til dags dato.
Hensikten med romfartøyet RemoveDebris er å demonstrere effektiviteten til søppelnet og harpuner når det gjelder å fange opp og fjerne romrester fra bane. Som Sir Martin Sweeting, administrerende direktør for SSTL, sa i en nylig uttalelse:
"SSTLs ekspertise i å designe og bygge lave satellittoppdrag til lave kostnader har vært grunnleggende for suksessen til RemoveDEBRIS, en landemerke-teknologidemonstrant for oppdrag for fjerning av aktivt søppel som vil starte en ny æra med rydding av plass i jordens bane."
Bortsett fra Surrey Space Center og SSTL, inkluderer konsortiet bak romfartøyet RemoveDebris Airbus Defense and Space - verdens nest største romselskap - Airbus Safran Launchers, Innovative Solutions in Space (ISIS), CSEM, Inria og Stellenbosch University. Romfartøyet, ifølge nettstedet Surrey Space Center, består av følgende:
Oppdraget vil bestå av en hovedsatellittplattform (~ 100 kg) som en gang i bane vil distribuere to CubeSats som kunstige ruskmål for å demonstrere noen av teknologiene (nettfangst, harpunfangst, visjonsbasert navigasjon, dragsail de-orbitation). Prosjektet er samfinansiert av EU-kommisjonen og prosjektpartnerne, og ledes av Surrey Space Center (SSC), University of Surrey, Storbritannia. ”
For demonstrasjonens skyld vil "mødreskipet" distribuere to kubber som skal simulere to deler av søppel. For det første eksperimentet vil en av CubeSats - betegnet DebrisSat 1 - blåse opp ballongen ombord for å simulere et større stykke søppel. Fjernskipet romfartøy vil deretter distribuere nettet sitt for å fange det, og deretter lede det inn i jordas atmosfære der nettet vil bli sluppet.
Den andre CubeSat, kalt DebrisSat 2, vil bli brukt til å teste morshipets sporings- og omfangslasere, dets algoritmer og sin visjonsbaserte navigasjonsteknologi. Det tredje eksperimentet, som skal teste harpunens evne til å fange opp kretsende rusk, er planlagt til å finne sted neste mars. Av juridiske årsaker vil ikke harpunen bli testet på en faktisk satellitt, og vil i stedet bestå av morselskapet som forlenger en arm med et mål på enden.
Harpunen blir deretter avfyrt på en tier med 20 meter per sekund (45 mph) for å teste nøyaktigheten. Etter at den ble lansert til stasjonen 2. april, ble satellitten satt ut fra ISS 'japanske Kibo-lab-modul 20. juni av stasjonenes kanadiske robotarm. Som Guillermo Aglietti, direktøren for Surrey Space Center, forklarte i et intervju med SpaceFlight Now før romfartøyet ble lansert til ISS:
"Nettet, som en måte å fange rusk på, er et veldig fleksibelt alternativ fordi selv om ruskene snurrer eller har en uregelmessig form, er det relativt lav risiko å fange det med et nett sammenlignet med ... å gå med en robotarm , fordi hvis ruskene snurrer veldig raskt, og du prøver å fange det med en robotarm, så er det helt klart et problem. I tillegg, hvis du skal fange avfallet med en robotarm eller en griper, trenger du et sted du kan ta tak i søppelet ditt uten å bare bryte en bit av det. ”
Nettforsøket er foreløpig planlagt til september 2018 mens det andre eksperimentet er planlagt til oktober. Når disse eksperimentene er fullført, vil moderskipet distribuere dragsail for å fungere som en bremsemekanisme. Dette ekspanderbare seilet vil oppleve kollisjoner med luftmolekyler i jordas ytre atmosfære, gradvis redusere bane til det kommer inn i de tettere lagene av jordas atmosfære og brenner opp.
Dette seilet vil sikre at romskipet deorbiter innen åtte uker etter utplasseringen, i stedet for de estimerte to og et halvt år det vil ta å skje naturlig. I så henseende vil romfartøyet RemoveDebris demonstrere at det er i stand til å takle problemet med romrester mens det ikke er tilføyet det.
På slutten vil romfartøyet RemoveDebris teste en rekke viktige teknologier designet for å gjøre fjerning av kretsløp så enkel og kostnadseffektiv som mulig. Hvis det viser seg å være effektivt, kan ISS motta flere FjernDebris-romfartøyer i ftureu, som deretter kan distribueres gradvis for å fjerne større deler av romrester som truer stasjonen og operasjonelle satellitter.
Conor Brown er ekstern nyttelastsjef for Nanoracks LLC, selskapet som utviklet Kaber-systemet ombord i Kibo-lab-modulen for å imøtekomme det økende antallet MicroSats som blir distribuert fra ISS. Som han uttrykte i en fersk uttalelse:
”Det er fantastisk å ha bidratt til å lette dette banebrytende oppdraget. RemoveDebris demonstrerer noen ekstremt spennende teknologier for fjerning av rusk som kan ha stor innvirkning på hvordan vi håndterer romrester fremover. Dette programmet er et utmerket eksempel på hvordan små satellittfunksjoner har vokst og hvordan romstasjonen kan fungere som en plattform for oppdrag i denne skalaen. Vi er alle glade for å se resultatene fra eksperimentene og påvirkningen dette prosjektet kan ha de kommende årene. "
I tillegg til romfartøyet RemoveDebris, mottok ISS nylig et nytt verktøy for å oppdage rusk. Dette er kjent som Space Debris Sensor (SDS), en kalibrert støtsensor montert på utsiden av stasjonen for å overvåke påvirkninger forårsaket av småskala plassrusk. Sammen med teknologier designet for å rydde opp i rusk, vil forbedret overvåking sikre at kommersialiseringen (og kanskje til og med koloniseringen) av LEO kan begynne.
