W 2025 roku ruszy pierwsza misja czyszczenia okołoziemskiej orbity ze śmieci. Szacuje się, że w kosmosie krąży nawet 750 mln odpadów

Nawet gdyby wszystkie starty kosmiczne zostały wstrzymane, ogólna liczba kosmicznych śmieci dryfujących po orbicie wciąż będzie rosnąć. Kolejne zderzenia między przedmiotami generują nowe zanieczyszczenia. Europejska Agencja Kosmiczna ocenia, że na orbicie okołoziemskiej krąży ok. 20 tys. śmieci o łącznej masie ponad 8 tys. ton. Łącznie z małymi fragmentami jest ich ponad 750 mln. Konieczne jest ich usuwanie. Dlatego też ESA podpisała właśnie kontrakt na zakup pierwszego usunięcia z orbity kosmicznych śmieci. W 2025 roku ruszy misja ClearSpace-1.

Odkąd ruszyły wyprawy w kosmos, przestrzeń stopniowo zapełniała się śmieciami – pozostałościami starych statków kosmicznych, wyrzuconych części wyposażenia, częściami rakiet startowych czy mikrofragmentami szkła i metalu.

– Wszystkie obiekty orbitalne, które do tej pory zostały przechwycone, były współpracującymi, w pełni kontrolowanymi obiektami docelowymi – wskazuje Jan Wörner, dyrektor generalny ESA. – W przypadku kosmicznych śmieci taka kontrola z definicji nie jest możliwa. Zamiast tego obiekty dryfują, często spadając losowo na ziemię.

Europejska Agencja Kosmiczna ocenia, że po orbicie okołoziemskiej krąży ok. 20 tys. śmieci o masie ponad 8 tys. ton. Jeśli wziąć pod uwagę ledwo widoczne mikrośmieci, może ich być ponad 750 mln. Każde zderzenie z nawet 10-centymetrowym obiektem może mieć katastrofalne skutki – pociągałoby za sobą fragmentację typowego satelity, a 1-centymetrowy obiekt mógłby unieruchomić statek kosmiczny. Nawet 1-milimetrowy obiekt mógłby zniszczyć podsystemy na pokładzie statku kosmicznego.

– Schwytanie i pozbycie się niewspółpracującego obiektu kosmicznego stanowi niezwykle trudne wyzwanie. Jednak z uwagi na to, że ogólna liczba satelitów ma szybko rosnąć w nadchodzącej dekadzie, regularne czyszczenie nieba z kosmicznych śmieci staje się niezbędne w celu kontrolowania ich poziomu i zapobiegania strumieniom kolizji, które mogą znacznie pogorszyć problem ze śmieciami – tłumaczy Jan Wörner.

ESA tłumaczy, że wyprawy kosmiczne przy takiej liczbie śmieci krążących po orbicie byłyby jak żeglowanie po morzu, na którego powierzchni wciąż dryfowałyby wszystkie statki, które zatonęły. Dlatego też usuwanie śmieci z kosmosu jest koniecznością. ESA bada różne metody poradzenia sobie z tym problemem. Harpuny czy żagle kosmiczne mogłyby pomóc przy mniejszych odpadach, przy tych nieco większych – manipulatory kosmiczne. Na początku grudnia ESA podpisała kontrakt o wartości 86 mln euro z zespołem kierowanym przez szwajcarski start-up ClearSpace na zakup pierwszego „sprzątania” orbity.

– Przy prędkościach orbitalnych nawet śruba może uderzyć z siłą wybuchową, której projektanci misji nie są w stanie zapobiec. Zamiast tego należy zarządzać zagrożeniem poprzez aktywne usuwanie elementów kosmicznych świeci – wskazuje Luc Piguet, założyciel i dyrektor generalny ClearSpace.  – Nasz projekt „lawety” oczyści ze śmieci kluczowe orbity, które w przeciwnym razie mogłyby stać się bezużyteczne dla przyszłych misji.

Misja ClearSpace-1 ma się koncentrować na module dodatkowym Vespa (Vega Secondary Payload Adapter), pozostawionym na orbicie o wysokości ok. 801 km – 664 km po drugim wystrzeleniu europejskiej rakiety Vega w 2013 roku. Vespa ma masę 112 kg i rozmiar małego satelity. Sprzątający satelita zostanie wyniesiony w 2025 roku najpierw na wysokość 500 km. Następnie wzniesie się na docelową orbitę, chwyci Vespę i razem wejdą w atmosferę, aby w niej spłonąć.

Jeśli misja się powiedzie, takie satelity „lawety” będą pojawiać się częściej. Co istotne, użyte technologie będą mogły znaleźć zastosowanie także przy samych satelitach, a nie tylko przy usuwaniu kosmicznych odpadów.

– Zastosowane przy czyszczeniu orbit z kosmicznych śmieci technologie umożliwią również tankowanie i serwisowanie satelitów na orbicie, wydłużając ich żywotność. Ostatecznie przewidujemy, że ten trend rozszerzy się także na prowadzony bezpośrednio na orbicie montaż, produkcję i recykling – wskazuje Luisa Innocenti, szef biura ds. czystej przestrzeni kosmicznej w ESA.