Pēc gandrīz septiņdesmit gadu lidojumiem kosmosā kosmosa atlūzas ir kļuvušas par diezgan nopietnu problēmu. Šis junk, kas peld zemā Zemes orbītā (LEO), sastāv no iztērētajām pirmajām raķešu pakāpēm un nefunkcionējošiem satelītiem un rada lielus draudus ilgtermiņa misijām, piemēram, Starptautiskajai kosmosa stacijai, un nākotnes kosmosa palaišanām. Un saskaņā ar numuriem, ko atbrīvo Kosmosa atlūzu birojs Eiropas Kosmisko operāciju centrā (ESOC), problēma tikai pasliktinās.
Turklāt kosmosa aģentūras un privātās aviācijas un kosmosa kompānijas tuvākajos gados cer ieviest daudz vairāk satelītu un kosmosa biotopu. NASA kā tāda ir sākusi eksperimentēt ar revolucionāri jaunu ideju kosmosa atlūzu noņemšanai. Tas ir pazīstams kā kosmosa kuģis RemoveDebris, kuru nesen izvietoja no ISS, lai veiktu aktīvās atlūzu noņemšanas (ADR) tehnoloģijas demonstrāciju sēriju.
Šo satelītu montēja Surrey Satellite Technology Ltd. un Surrey kosmosa centrs (Surrey universitātē Lielbritānijā), un tajā ir eksperimenti, ko veikuši vairāki Eiropas kosmosa un kosmosa uzņēmumi. Tas mēra aptuveni 1 metru (3 pēdas) no vienas puses un sver apmēram 100 kg (220 mārciņas), padarot to par lielāko līdz šim ISS izvietoto satelītu.
Kosmosa kuģa RemoveDebris mērķis ir parādīt atlūzu tīklu un harpūnas efektivitāti kosmosa atlūzu notveršanā un noņemšanā no orbītas. Kā nesenajā paziņojumā sacīja SSTL izpilddirektors Sers Martins Sweetings:
"SSTL pieredze lētu, nelielu satelītu misiju projektēšanā un būvēšanā ir bijusi būtiska, lai gūtu panākumus RemoveDEBRIS, kas ir orientieru tehnoloģiju demonstrētājs aktīvām atlūzu noņemšanas misijām, kas sāks jaunu kosmosa nevēlamo kosmosa ēru Zemes orbītā."
Neskaitot Surrejas kosmosa centru un SSTL, konsorcijā, kas atrodas aiz kosmosa kuģa RemoveDebris, ietilpst Airbus Defense un Space - pasaules otrā lielākā kosmosa kompānija - Airbus Safran palaišanas ierīces, Inovatīvie risinājumi kosmosā (ISIS), CSEM, Inria un Stellenbosch University. Kosmosa kuģis saskaņā ar Surrejas kosmosa centra vietni sastāv no šādiem elementiem:
“Misija sastāvēs no galvenās satelīta platformas (~ 100 kg), kas vienreiz orbītā dislocēs divus CubeSats kā mākslīgo atlūzu mērķus, lai demonstrētu dažas no tehnoloģijām (tīkla uztveršana, harpūnas uztveršana, uz redzējumu balstīta navigācija, dragsail deorbācija). Projektu līdzfinansē Eiropas Komisija un projekta partneri, un to vada Surrejas kosmosa centrs (SSC), Surrejas universitāte, Lielbritānija. ”
Demonstrācijas nolūkos “mātes kuģis” izliks divus kubikmeņus, kas imitēs divus kosmosa nevēlamā materiāla gabalus. Pirmajam eksperimentam viens no CubeSats, kas apzīmēts ar DebrisSat 1, uzpūs savu borta balonu, lai simulētu lielāku junk gabalu. Pēc tam kosmosa kuģis RemoveDebris dislocēs savu tīklu, lai to uztvertu, pēc tam vedot to uz Zemes atmosfēru, kur tīkls tiks atbrīvots.
Otrais CubeSat ar nosaukumu DebrisSat 2 tiks izmantots, lai pārbaudītu mātesuzņēmuma izsekošanas un diapazona lāzerus, tā algoritmus un uz redzi balstīto navigācijas tehnoloģiju. Trešais eksperiments, kurā tiks pārbaudīta harpūnas spēja uztvert kosmosa gružus orbītā, paredzēts nākamā gada martā. Juridisku iemeslu dēļ harpūna netiks pārbaudīta uz reāla satelīta, un tā vietā mātes kuģis pagarinās ar roku ar mērķi galā.
Pēc tam harpūnu izšauj uz stiprinājuma ar ātrumu 20 metri sekundē (45 jūdzes stundā), lai pārbaudītu tās precizitāti. Pēc tam, kad tas tika palaists stacijā 2. aprīlī, satelītu no ISS Japānas Kibo laboratorijas moduļa 20. jūnijā izvietoja stacijas Kanādas robotizētā daļa. Kā intervijā SpaceFlight Now, pirms kosmosa kuģis tika palaists ISS, paskaidroja Surrejas kosmosa centra direktors Guillermo Aglietti:
“Tīkls kā veids, kā uztvert gružus, ir ļoti elastīga iespēja, jo pat tad, ja gruveši griežas vai ir ieguvuši neregulāru formu, to uztveršana ar tīklu ir salīdzinoši zema, salīdzinot ar… došanos ar robotu , jo, ja gruveši griežas ļoti ātri un jūs mēģināt tos notvert ar robotu, tad acīmredzami pastāv problēma. Turklāt, ja jums ir jānoķer gruži ar robotizētu roku vai satvērēju, jums ir nepieciešams kaut kur, kur jūs varat satvert savu gruveša gabalu, nenolaužot tikai tā daļu. ”
Tīkla eksperiments pašlaik ir paredzēts 2018. gada septembrī, bet otrais eksperiments ir paredzēts oktobrī. Kad šie eksperimenti būs pabeigti, mātes kuģis izmantos savu draivu, lai darbotos kā bremzēšanas mehānisms. Šī paplašināmā bura piedzīvos sadursmes ar gaisa molekulām Zemes ārējā atmosfērā, pakāpeniski samazinot tās orbītu, līdz tā nonāk blīvākajos Zemes atmosfēras slāņos un izdeg.
Šī bura nodrošinās, ka kosmosa kuģis apdziest astoņās nedēļās pēc tā izvietošanas, nevis aptuveni divarpus gadu laikā, kas vajadzīgs, lai tas notiktu dabiski. Šajā ziņā kosmosa kuģis RemoveDebris parādīs, ka tas spēj risināt kosmosa atlūzu problēmu, nepievienojot to.
Noslēgumā kosmosa kuģis RemoveDebris pārbaudīs vairākas galvenās tehnoloģijas, kas paredzētas, lai orbītas atlūzu noņemšana būtu pēc iespējas vienkāršāka un rentablāka. Ja tas izrādīsies efektīvs, ISS varētu uztvert vairākus kosmosa kuģus RemoveDebris, un tos pēc tam varētu pakāpeniski izvietot, lai noņemtu lielākus kosmosa atlūzu gabalus, kas apdraud staciju un operatīvos satelītus.
Konors Brauns ir uzņēmuma Nanoracks LLC, kas izveidoja Kaber sistēmu uz Kibo laboratorijas moduļa, ārējās kravas pārvaldnieks, lai pielāgotos pieaugošajam MicroSat skaitam, kas tiek izvietoti no ISS. Kā viņš pauda nesenā paziņojumā:
“Ir brīnišķīgi, ka tas palīdzēja atvieglot šo novatorisko misiju. RemoveDebris demonstrē dažas ārkārtīgi aizraujošas aktīvo gružu noņemšanas tehnoloģijas, kurām varētu būt liela ietekme uz to, kā mēs pārvaldām kosmosa gružus, virzoties uz priekšu. Šī programma ir lielisks piemērs tam, kā ir pieaugušas mazās satelīta iespējas un kā kosmosa stacija var kalpot par platformu šāda mēroga misijām. Mēs visi ar prieku redzam eksperimentu rezultātus un ietekmi, kāda šim projektam varētu būt nākamajos gados. ”
Papildus kosmosa kuģim RemoveDebris ISS nesen saņēma jaunu rīku kosmosa atlūzu noteikšanai. Tas ir pazīstams kā Kosmosa gružu sensors (SDS), kalibrēts trieciena sensors, kas uzstādīts uz stacijas ārpusi, lai novērotu triecienus, ko rada maza mēroga kosmosa gruži. Kopā ar tehnoloģijām, kas paredzētas kosmosa atkritumu tīrīšanai, uzlabota uzraudzība nodrošinās, ka var sākties LEO komercializācija (un varbūt pat kolonizācija).
