Pärast peaaegu seitsekümmend aastat kestnud kosmoselende on kosmoseprügi muutunud üsna tõsiseks probleemiks. See madal Maa orbiidil (LEO) hõljuv rämps koosneb kulutatud esimestest raketi etappidest ja mittefunktsioneerinud satelliitidest ning kujutab endast suurt ohtu pikaajalistele missioonidele, nagu Rahvusvaheline Kosmosejaam, ja tulevastele kosmoselaevadele. Ja vastavalt numbritele, mille avaldas Euroopa Kosmoseoperatsioonide Keskuse (ESOC) kosmoseprügi büroo, on probleem ainult süvenev.
Lisaks loodavad kosmoseagentuurid ja eralennunduse tootjad lähiaastatel satelliitide ja kosmoseelupaikade turule toomist märkimisväärselt rohkem käivitada. NASA on sellisena hakanud katsetama revolutsioonilist uut ideed kosmoseprügi eemaldamiseks. Seda tuntakse kosmoseaparaadina RemoveDebris, mis viidi hiljuti ISS-ist läbi aktiivse prahi eemaldamise (ADR) tehnoloogia demonstratsioonide läbiviimiseks.
Selle satelliidi panid kokku Surrey Satellite Technology Ltd. ja Surrey kosmosekeskus (Suurbritannias Surrey ülikoolis) ja see sisaldab mitme Euroopa kosmose- ja kosmoseettevõtte tehtud katseid. See mõõdab küljelt umbes 1 meetrit (3 jalga) ja kaalub umbes 100 kg (220 naela), mis teeb sellest suurima satelliidi, mis on seni ISS-is kasutusele võetud.
Kosmoselaeva RemoveDebris eesmärk on näidata prahtvõrkude ja harpuunide tõhusust kosmoseprügi orbiidile jäädvustamiseks ja eemaldamiseks. Nagu ütles SSTL tegevjuht Sir Martin Sweeting hiljutises avalduses:
"SSTL-i kogemused väikeste satelliidimissioonide kavandamisel ja ehitamisel on olnud olulised aktiivse prahi eemaldamise missioonide maamärkide tehnoloogia demonstraatori RemoveDEBRIS edu jaoks, mis algavad Maa orbiidil kosmoseprügi eemaldamise uue ajajärguga."
Lisaks Surrey kosmosekeskusele ja SSTL-le kuuluvad kosmoselaeva RemoveDebris taga asuvasse konsortsiumi ka Airbus Defense ja Space - maailma suuruselt teine kosmoseettevõte - Airbus Safrani käivitajad, uuenduslikud lahendused kosmoses (ISIS), CSEM, Inria ja Stellenboschi ülikool. Kosmoseaparaat koosneb Surrey kosmosekeskuse veebisaidi andmetest järgmisest:
„Missioon koosneb peamisest satelliidiplatvormist (~ 100 kg), mis orbiidil paigutab kunstliku prahi sihtmärkidena kaks CubeSat, et demonstreerida mõnda tehnoloogiat (võrgu püüdmine, harpuuni püüdmine, visioonipõhine navigeerimine, Dragsaili orbitatsioon). Projekti kaasrahastavad Euroopa Komisjon ja projekti partnerid ning seda juhib Ühendkuningriigi Surrey ülikooli Surrey kosmosekeskus (SSC). ”
Demonstratsiooni huvides võtab emalaev kasutusele kaks kuubikut, mis simuleerivad kahte kosmoseprügi. Esimese katse jaoks pumbab üks CubeSatist - tähisega DebrisSat 1 - oma pardal oleva õhupalli, et simuleerida suuremat tükki rämpsu. Kosmoselaev RemoveDebris juhib seejärel oma võrgu selle hõivamiseks, seejärel suunab ta Maa atmosfääri, kus võrk vabastatakse.
Teist CubeSatit, nimega DebrisSat 2, kasutatakse emalaeva jälgimis- ja kauguslaserite, selle algoritmide ja nägemispõhise navigatsioonitehnoloogia testimiseks. Kolmas katse, millega testitakse harpuuni võimet kosmoseprahti orbiidil orbiidil hõivata, peaks toimuma järgmise aasta märtsis. Juriidilistel põhjustel ei katsetata harpuuni tegelikul satelliidil ja see koosneb emalaevast, mis sirutab käe, eesmärgi otsas.
Seejärel vallandatakse harpuun trossi täpsusega 20 meetrit sekundis (45 miili tunnis). Pärast seda, kui ta 2. jaanuaril jaama saadeti, saatis satelliit ISS-i Jaapani Kibo laborimoodulist 20. juunil Kanada jaoskonda. Nagu Surrey kosmosekeskuse direktor Guillermo Aglietti selgitas intervjuus SpaceFlight Now'le enne kosmoselaeva ISS-ile laskmist:
„Võrk kui prahi püüdmise viis on väga paindlik võimalus, kuna isegi kui prügi keerleb või on saanud ebakorrapärase kuju, on selle võrguga hõivamine suhteliselt madal risk võrreldes robotiharuga käimisega. , sest kui praht keerleb väga kiiresti ja proovite seda lüüa robotkäe abil, on ilmselgelt probleem. Lisaks, kui soovite prügi jäädvustada robotkäe või haaratsiga, peate kusagil oma prahti haarama, ilma et peaksite selle tükki maha murdma. ”
Netokatse on praegu kavandatud 2018. aasta septembrisse, teine katse on aga kavandatud oktoobrisse. Kui need katsed on lõpule viidud, rakendab emalaev oma piduriklotsid pidurdusmehhanismina. See laienev puri kogeb kokkupõrkeid Maa atmosfääri õhumolekulidega, vähendades järk-järgult selle orbiiti, kuni see siseneb Maa atmosfääri tihedamatesse kihtidesse ja põleb.
See puri tagab, et kosmoselaev deorbeerub kaheksa nädala jooksul pärast kasutuselevõttu, mitte aga hinnanguliselt kahe ja poole aasta jooksul, mis kulub looduslikult. Sellega seoses näitab kosmoselaev RemoveDebris, et see on võimeline lahendama kosmoseprügi probleemi, kuid ei lisa sellele.
Lõpuks katsetab kosmoselaev RemoveDebris mitmeid võtmetehnoloogiaid, mis on loodud orbitaaljäätmete eemaldamise võimalikult lihtsaks ja kuluefektiivseks muutmiseks. Kui see osutub tõhusaks, võib ISS võtta ftuuris vastu mitu kosmoseaparaati RemoveDebris, mida saaks seejärel järk-järgult kasutusele võtta, et eemaldada jaama ja operatiivseid satelliite ohustavad suuremad kosmoseprügi tükid.
Conor Brown on ettevõtte Nanoracks LLC - ettevõtte Kibo laborimooduli Kaberi süsteemi väljatöötamise välise kasuliku koormuse juht - kasvav arv ISS-ist juurutatavaid MicroSat-e. Nagu ta avaldas hiljutises avalduses:
„On suurepärane, et see murranguline missioon on hõlbustatud. RemoveDebris tutvustab mõnda eriti põnevat aktiivset prahi eemaldamise tehnoloogiat, millel võib olla suur mõju sellele, kuidas me kosmoseprügi edasi liigutame. See programm on suurepärane näide sellest, kuidas väikeste satelliitide võimalused on kasvanud ja kuidas kosmosejaam saab toimida platvormina sellise ulatusega missioonidel. Oleme kõik rõõmsad, kui saame näha katsete tulemusi ja mõju, mida sellel projektil lähiaastatel võib olla. ”
Lisaks kosmoseaparaadile RemoveDebris sai ISS hiljuti uue tööriista kosmoseprahi tuvastamiseks. Seda tuntakse kosmoseprügi andurina (SDS) - jaama välisküljele paigaldatud kalibreeritud löögisensorina, et jälgida väikesemahulise kosmoseprahi tekitatavaid lööke. Koos kosmoseprügi puhastamiseks mõeldud tehnoloogiatega tagab täiustatud seire LEO turuleviimise (ja võib-olla isegi koloniseerimise).
