Mens han arbejdede på NASA Johnson Space Center i løbet af 1970'erne, forudsagde astrofysiker Donald Kessler, at kollisioner mellem rumrester ville blive mere og mere almindelige, efterhånden som massefylden af rumfald øges i kredsløb rundt om Jorden - hvilket skaber en brusende virkning. Siden 2005 har mængden af snavs i kredsløb fulgt en eksponentiel vækstkurve, hvilket bekræfter Kesslers forudsigelse.
I betragtning af at problemet kun vil blive værre i de kommende år, er der en stigende efterspørgsel efter teknologier, der kan fjerne pladsrester. Efter en konkurrencedygtig proces kontraherede ESA for nylig den schweiziske start ClearSpace Today for at skabe verdens første affaldsfjernende rummission. Denne mission, kendt som ClearSpace-1, forventes at blive lanceret i 2025 og vil hjælpe med at bane vejen for flere missioner til fjernelse af affald.
På nuværende tidspunkt er der anslået 29.000 stykker pladsrester i bane, som udgør en alvorlig kollisionsrisiko med satellitter og rumopgaver. Dette er dog kun objekter, der overstiger 10 cm (~ 4 inches) i diameter. Desuden er der nogle 750.000 genstande, der strækker sig i størrelse fra 1 mm til 1 cm og yderligere 166 millioner, der måler mellem 1 og 10 cm (0,4 til 4 inches) i diameter.
For at finde løsninger på dette problem mødtes et team af erfarne forskningsretter fra rumfaring fra Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) for at lancere ClearSpace Today. På det nylige ESA-ministerråd (Space19 +) - der fandt sted i Sevilla, Spanien, i slutningen af november - blev ministrene enige om at tildele en servicekontrakt til en kommerciel udbyder for sikkert at fjerne et inaktivt ESA-ejet objekt fra LEO.
Med støtte fra ESAs nye Space Safety-program er formålet med dette initiativ at bidrage til processen med at rydde op i orbitalrummet. Samtidig er det beregnet til at fungere som en demonstrator, der validerer de nødvendige teknologier til fjernelse af affald. Som Luisa Innocenti med overskriften ESAs Clean Space-initiativ angav:
”NASA- og ESA-undersøgelser viser, at den eneste måde at stabilisere orbitalmiljøet er at aktivt fjerne store affaldsemner. Derfor fortsætter vi vores udvikling af vigtige vejlednings-, navigations- og kontrolteknologier og møde- og fangstmetoder gennem et nyt projekt kaldet Active Debris Removal / In-Orbit Servicing - ADRIOS. Resultaterne vil blive anvendt på ClearSpace-1. Denne nye mission, implementeret af et ESA-projektteam, giver os mulighed for at demonstrere disse teknologier og opnå en verden først i processen. ”
Når den først er i kredsløb, vil ClearSpace-1 “chaser” møde med den øverste fase af en VEga Secondary Payload Adapter (VESPA), der i øjeblikket befinder sig i en 800 km med 660 km (500 mi 410 mi) højdeomløb. Denne smule affald resulterede fra den anden flyvning af Vega-løfteraket, der fandt sted i 2013 og leverede ESAs Proba-V-satellit til kredsløb, samt Vietnam og Estlands første satellitter.
Dette mål er et ideelt emne af flere årsager. Ud over at have en masse på 100 kg (220 lbs) - hvilket kan sammenlignes med en defunct satellit - vil dens relativt enkle form og robuste konstruktion gøre det let at fange og bevæge sig. Som sådan er dette VESPA-øverste trin et godt testtilfælde, inden der forsøges at fange større, mere udfordrende stykker affald (eller flere stykker).
Inden ClearSpace-1-mødeturnering med sit mål, vil det blive lanceret i en lavere bane på 500 km (mi) til idriftsættelse og kritiske test. Når den er afsluttet, hæves chaseren til sin målbane, og under overvågning af ESA skal du bruge fire robotarme til at fange VESPA. Begge bliver derefter deorbiteret for at brænde op i atmosfæren. Som Luc Piguet, grundlæggeren og administrerende direktøren af ClearSpace, forklarede:
”Dette er det rigtige tidspunkt for en sådan mission. Spørgsmålet om rumfald er mere presserende end nogensinde før. I dag har vi næsten 2000 levende satellitter i rummet og mere end 3000 mislykkede. Og i de kommende år vil antallet af satellitter stige med en størrelsesorden, med flere megakonstellationer, der består af hundreder eller endda tusinder af satellitter, der er planlagt til at få en lille jordbane for at levere bred dækning, teletekommunikations- og overvågningstjenester med lav latens. Behovet er klart for en ‘trækvogn’ for at fjerne mislykkede satellitter fra dette meget trafikkerede område. ”
Denne beslutning er en del af den hidtil mest ambitiøse plan for ESAs og den europæiske rumfartssektors fremtid. På dette års ministerråd forpligtede ESA sig til at øge finansieringen til rumrelateret forskning og efterforskning markant for første gang på 25 år.
Dette inkluderer den første gravitationsbølgedetektor i rummet - Laserinterferometer Space Antenna (LISA) - som vil ledsage det avancerede teleskop til High -ergy Astrophysics (Athena) -missionen, når det studerer et sort hul. Af åbenlyse grunde indtager håndtering af rumfald en særlig plads i rumfartsbureauer planer for fremtiden.
Som en af hovedsporerne for rumrester bør ESA's forpligtelse til afbødning og oprydningsstrategier ikke overraske.
”Forestil dig, hvor farligt sejlads det høje hav ville være, hvis alle de skibe, der nogensinde var mistet i historien, stadig løb på toppen af vandet,” sagde ESAs generaldirektør Jan Wörner. ”Det er den aktuelle situation i kredsløb, og det kan ikke tillades at fortsætte. ESAs medlemsstater har givet deres stærke støtte til denne nye mission, som også peger vejen frem til vigtige nye kommercielle tjenester i fremtiden. ”
