Po skoraj sedemdesetih letih vesoljskega letenja so vesoljski odpadki postali precej resen problem. Ta smeti, ki plujejo naokoli v nizki zemeljski orbiti (LEO), so sestavljene iz prvih raketnih stopenj in ne delujočih satelitov in predstavljajo veliko grožnjo dolgoročnim misijam, kot so Mednarodna vesoljska postaja in prihodnje vesoljske izstrelitve. Glede na številke, ki jih je objavil Urad za vesoljske naplavine pri Evropskem vesoljskem operativnem centru (ESOC), se težava le še poslabša.
Poleg tega vesoljske agencije in zasebne vesoljske družbe upajo, da bodo v prihodnjih letih na poti do satelitov in vesoljskih habitatov bistveno več. NASA je tako začela eksperimentirati z revolucionarno novo idejo za odstranjevanje vesoljskih naplavin. Znano je kot vesoljsko plovilo RemoveDebris, ki se je pred kratkim postavilo z ISS, da bi izvedlo vrsto demonstracij tehnologije za odstranjevanje odpadkov (ADR).
Ta satelit sta sestavila Surrey Satellite Technology Ltd. in vesoljski center Surrey (na Univerzi v Surrey v Veliki Britaniji) in vsebuje poskuse, ki so jih pripravile številne evropske vesoljske družbe. Izmeri približno en meter (3 čevljev) na boku in tehta približno 100 kg (220 funtov), zaradi česar je največji satelit nameščen na ISS doslej.
Namen vesoljskega plovila RemoveDebris je pokazati učinkovitost mrež in grmov pri zajemanju in odstranjevanju vesoljskih naplavin iz orbite. Kot je v nedavni izjavi povedal sir Martin Sweeting, izvršni direktor SSTL:
"Strokovno znanje podjetja SSTL pri načrtovanju in gradnji majhnih stroškov, majhnih satelitskih misij je bilo bistveno za uspeh RemoveDEBRIS, pomembnega tehnološkega demonstratorja za misije aktivnega odstranjevanja odpadkov, ki bo začelo novo dobo čiščenja vesoljske smeti v Zemljini orbiti."
Poleg vesoljskega centra Surrey in SSTL konzorcij za vesoljsko plovilo RemoveDebris vključuje Airbus Defense and Space - drugo največje svetovno podjetje na svetu - Airbus Safran Launchers, inovativne rešitve v vesolju (ISIS), CSEM, Inria in Univerzo Stellenbosch. Po spletni strani vesoljskega centra Surrey je vesoljsko plovilo sestavljeno iz:
"Misija bo sestavljala glavno satelitsko platformo (~ 100 kg), ki bo enkrat v orbito postavila dva CubeSats kot tarče iz umetnih naplavin, s čimer bo prikazala nekatere tehnologije (neto zajem, zajem harpuna, navigacija na podlagi vida, izklop orbita). Projekt sofinancira Evropska komisija in projektni partnerji, vodi pa ga vesoljski center Surrey (SSC), Univerza v Surreyu, Velika Britanija. "
Zaradi demonstracije bo "matični čoln" postavil dva kockata, ki bosta simulirala dva kosa vesoljske smeti. Za prvi poskus bo eden od CubeSatov, imenovan DebrisSat 1, napihnil balon, da bi simuliral večji kos smeti. Vesoljsko plovilo RemoveDebris bo nato postavilo svojo mrežo, da bi jo zajelo, nato pa jo usmerilo v Zemljino ozračje, kjer bo mreža sproščena.
Drugi CubeSat, poimenovan DebrisSat 2, bo uporabljen za testiranje laserskih sledilnih in merilnih laserjev, njegovih algoritmov in navigacijske tehnologije, ki temelji na viziji. Tretji poskus, ki bo preizkusil sposobnost harpuna za zajetje orbite vesoljskih naplavin, naj bi bil izveden prihodnji marec. Zaradi pravnih razlogov harpuna ne bo testirana na dejanskem satelitu, temveč bo sestavljena iz matičnega ladje, ki iztegne roko s ciljem na koncu.
Harpoon bo nato izstreljen na veznik pri hitrosti 20 metrov na sekundo (45 mph), da bi preizkusil njegovo natančnost. Potem ko je bil 2. aprila lansiran na postajo, je satelit razvil japonski modul Kibo laboratorija ISS 20. junija s kanadsko robotsko roko postaje. Kot je v intervjuju za SpaceFlight Now pojasnil Guillermo Aglietti, direktor vesoljskega centra Surrey: pred izletom vesoljskega plovila na ISS:
"Mreža kot način zajemanja naplavin je zelo prilagodljiva možnost, saj tudi če se drobir vrti ali ima nepravilno obliko, je zajem z mrežo relativno majhno tveganje v primerjavi z ... rokovanjem z robotsko roko , ker če se drobir vrti zelo hitro in ga poskušate ujeti z robotsko roko, potem je očitno težava. Poleg tega, če želite, da se delci ujamejo z robotsko roko ali prijemalom, morate nekje prijeti za svoj kos naplavin, ne da bi od njega odtrgali le delček. "
Neto poskus je predviden septembra 2018, drugi poskus pa predviden za oktober. Ko bodo ti poskusi končani, bo matično plovilo sprožilo svoj vlečni drog, da deluje kot zavorni mehanizem. To razširljivo jadro bo doživelo trke z molekulami zraka v Zemljini zunanji atmosferi in postopoma zmanjšalo svojo orbito, dokler ne vstopi v gostejše plasti Zemljine atmosfere in ne izgoreva.
To jadro bo zagotovilo, da vesoljsko plovilo deorbira v osmih tednih po namestitvi, namesto v predvidenih dveh letih in pol, ki bi jih trajalo po naravni poti. V zvezi s tem bo vesoljsko plovilo RemoveDebris pokazalo, da se je sposobno spoprijeti s težavo vesoljskih naplavin, ne da bi mu jih dodalo.
Na koncu bo vesoljsko plovilo RemoveDebris preizkusilo številne ključne tehnologije, zasnovane tako, da bodo orbitalno odstranjevanje odpadkov čim bolj preprosto in stroškovno učinkovitejše. Če se izkaže za učinkovitega, bi lahko ISS v ftureu prejel več vesoljskih plovil RemoveDebris, ki bi jih nato lahko postopoma uporabili za odstranitev večjih kosov vesoljskih odpadkov, ki ogrožajo postajo in operativne satelite.
Conor Brown je zunanji upravljavec tovora v Nanoracks LLC, podjetju, ki je razvilo sistem Kaber na krovu laboratorija Kibo, da sprejme vse večje število MicroSatov, ki so nameščeni z ISS. Kot je izrazil v nedavni izjavi:
"Čudovito je, da smo pomagali pri olajšanju te prelomne misije. RemoveDebris predstavlja nekaj izjemno vznemirljivih tehnologij aktivnega odstranjevanja odpadkov, ki bi lahko imele velik vpliv na to, kako upravljamo z vesoljskimi odpadki. Ta program je odličen primer, kako so zrasle majhne satelitske zmogljivosti in kako lahko vesoljska postaja služi kot platforma za misije tega obsega. Vsi smo navdušeni nad rezultati eksperimentov in vplivom tega projekta v prihodnjih letih. "
Poleg vesoljskega plovila RemoveDebris je ISS nedavno dobil novo orodje za zaznavanje vesoljskih naplavin. To je znano kot Space Debris Sensor (SDS), kalibrirano tipalo za udarce, nameščeno na zunanji strani postaje za spremljanje vplivov majhnih vesoljskih naplavin. Skupaj s tehnologijami, namenjenimi čiščenju vesoljskih odpadkov, bo izboljšano spremljanje zagotovilo, da se lahko začne komercializacija (in morda celo kolonizacija) LEO.
