Det økende problemet med romrester i LEO (Low-Earth Orbit) gir mer og mer oppmerksomhet. Med tusenvis av satellitter i bane, og tusenvis mer på vei, virker appetitten vår for satellitter ubegrensede. Men hver satellitt har holdbarhet. Hva gjør vi med dem når de har overlevd nytten og utdypet til enkle, plagsomme romrester?
Bare i løpet av de neste fem årene forventes det at vi vil lansere opptil 2600 flere nanosatellitter og kubber. Det er allerede nesten 5000 satellitter som går i bane rundt Jorden, og mange av dem er ikke-fungerende romrester nå, og tetter igjen banebaner for nyere satellitter. I følge FNs kontor for ytre romfartssaker (UNOOSA) lanserte vi faktisk totalt 382 objekter ut i verdensrommet i 2018 alene, et uholdbart antall.
Det er ingen mangel på mulige løsninger på dette problemet. Noen eksotisk-klingende løsninger involverer harpuner, garn, magneter, til og med lasere. Nå har NASA Purdue University-relaterte oppstart Vestigo Aerospace-penger til en seks måneders studie som ser på å bruke dragsegler til å de-bane romfart, inkludert satellitter, brukte rakettforsterkere og annet rusk, trygt.
Vestigo Aerospace ble startet av David Spencer, førsteamanuensis ved Purdue's College of Engineering. "Gjennom den seks måneder lange studien, vil vi fremme dragseilteknologi for deorbitt av små satellitter og starte kjøretøyetapper," sa Spencer i en pressemelding. "Sikker avhending av romobjekter etter fullført oppdrag er nødvendig for å bevare nytten av baner av høy verdi."
Dragseil er litt annerledes enn andre metoder. Mens harpuner, lasere og nett som foreslått av forskjellige byråer er ment å takle det søppel som allerede er akkumulert, er dragseil designet for å bygges inn i en satellitt og distribueres på slutten av deres levetid.
"Vestigo Aerospace utvikler en produktserie med dragseil for å imøtekomme behovet for deorbit-evne som et alternativ til konvensjonelle fremdriftssystemer," sier Spencer, som jobbet i 17 år ved Jet Propulsion Laboratory før han begynte på Purdue-fakultetet. "Teamet vil også undersøke bruken av dragseil for målrettet gjeninntrening av romgjenstander, for å redusere usikkerheten i atmosfæriske reentriskorridorer og påvirkningssoner for rusk."
Seilene ville bli distribuert etter endt liv i en satellitt. Når de var satt i bruk, ville de redusere hastigheten til et objekt og deretter hjelpe dem med å deorbitere trygt. Foreløpig deorbiterer satellitter mer eller mindre på sine egne premisser, og det er vanskelig å beregne hvor de kan slå på Jorden, hvis de er for store til å brenne opp ved reinngang.
En viktig designfunksjon i Vestigo Aerospace-systemet er skalerbarhet. I en e-postutveksling med Space Magazine sa David Spencer, “... vi designer systemet for å være skalerbart, slik at det kan brukes til å deorbit vertssatellitter fra 1 kg CubeSats til 450 kg småsatser, eller 1000 kg øvre etapper for kjøretøy .”
Systemet deres gir også det som kalles "passiv aerodynamisk stabilitet." I følge Spencer, "Dette gjør at systemet naturlig kan trimmes til maksimal draorientering."
Vestigo Aerospace er ikke den første til å undersøke og utvikle dragseil. CanX-7 (Canadian Advanced Nanospace eXperiment-7) var et demonstrasjonsoppdrag i 2017 som så på deorbiting av nanosatellitter med dragseil. Den var først og fremst rettet mot cubesats, der den ville være festet til utsiden for ikke å forstyrre elektronikken.
CanX-7 brukte fire seil for å deorbitere sine 3,5 kg masse. På bare en uke etter utplasseringen lyktes det å endre banens forfallshastighet betydelig. Etter hvert stabiliserte den seg med alle de fire seilene bak på satellitten, noe som økte forløpet i bane enda mer.
Retningslinjer har vært på plass siden 2007, der de sier at omløpstiden til en nanosatellitt ikke bør overstige 25 år. Disse retningslinjene kommer fra IADC (Inter-Agency Space Debris Coordination Committee). Selv om det kan være opp til de mer eksotiske metodene å håndtere akkumulert rusk i bane, gir dragseil en rimelig og potensielt enkel å utvikle metode for å sikre at fremtidige satellitter ikke overskrider nytteverdien.
Kilder:
- Pressemelding: Å rydde opp i det kosmiske nabolaget
- Pressemelding: Etter bare en uke er CanX-7 viser dragseil effektive ved deorbiting Satellite
- Space Magazine: British Satellite Tests its Space Junk Harpoon
