Japończycy robią zdjęcia śmieciom w kosmosie, by móc posprzątać
– Japońska firma Astroscale pochwaliła się dużym sukcesem, jakim było wykonanie udanego oblotu wokół kosmicznego śmiecia i zrobienie mu zdjęć od każdej strony. To pozwoliło szczegółowo poznać specyfikę ruchu orbitalnego odpadka oraz jego „stan techniczny”. Zgromadzone informacje umożliwią w kolejnym kroku bezpiecznie usunięcie niepotrzebnego elementu z orbity – pisze Paweł Ziemnicki, współpracownik BiznesAlert.pl.
- Dokładne przyjrzenie się dryfującemu po orbicie stopniowi rakiety było głównym celem pierwszej fazy projektu Commercial Removal of Debris Demonstration (CRD2), który przedsiębiorstwo Astroscale Japan Inc. realizuje we współpracy i przy wsparciu japońskiej agencji kosmicznej JAXA.
- W szczególności nienaruszony pozostaje jego element PAF […]. Ze względu na kształt i stabilność strukturalną w przyszłości PAF posłuży do przechwycenia rakietowego śmiecia przez satelitę serwisowego, który usunie ów odpadek z orbity. Tego będzie dotyczyła druga faza projektu CRD2.
- Kosmiczne śmieci stanowią obecnie coraz większy problem. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) szacuje, że na orbitach wokół naszej planety znajduje się dziś około 40500 odpadów, mierzących ponad 10 cm.
- Krążące wokół globu śmieci stanowią zagrożenie dla czynnych satelitów, dla statków wyruszających z Ziemi w bardziej odległą przestrzeń kosmiczną, czy też dla astronautów przebywających na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Groźny może być nawet bardzo mały fragment – taki jak śrubka czy odprysk farby.
Kosmiczny śmieć, który był przedmiotem lipcowej misji Astroscale, to górny stopień rakiety nośnej H-2A, która w 2009 roku wyniosła w przestrzeń kosmiczną satelitę GOSAT (Greenhouse Gases Observing Satellite). Od tego czasu człon rakiety bezproduktywnie okrąża ziemski glob, stanowiąc potencjalne zagrożenie dla innych misji kosmicznych. Należy przy tym zaznaczyć, że element ten jest dosyć duży – mierzy około 11 metrów długości, przy średnicy czterech metrów. Waży około trzy tony.
Dokładne przyjrzenie się dryfującemu po orbicie stopniowi rakiety było głównym celem pierwszej fazy projektu Commercial Removal of Debris Demonstration (CRD2), który przedsiębiorstwo Astroscale Japan Inc. realizuje we współpracy i przy wsparciu japońskiej agencji kosmicznej JAXA. W ramach tej misji do wspomnianego śmiecia kosmicznego zbliżył się satelita firmy nazwany ADRAS-J.
W dniach 15 i 16 lipca bieżącego roku ADRAS-J dwukrotnie okrążył człon rakiety, trzymając się w odległości około 50 metrów od niego. Podczas owych oblotów satelita zrobił odpadkowi liczne zdjęcia, z każdej strony, pod różnymi kątami i przy różnym oświetleniu. Należy przy tym zaznaczyć, że obserwowany człon rakiety zalicza się do tzw. celów niewspółpracujących (ang. non-cooperative targets). Tym mianem określa się obiekt kosmiczny, który nie posiada pewnych cech i wyposażenia, takich jak np. funkcje kontroli własnego położenia, możliwości komunikacyjne, odbiorniki GPS, odbłyśniki laserowe czy mechanizmy dokowania. Cele niekooperacyjne nie mają zatem atrybutów ułatwiających zbliżenie się do nich lub ich przechwycenie przez inny statek kosmiczny. Brak tych elementów istotnie zwiększa wyzwania techniczne związane ze zbliżaniem się lub przechwytywaniem takich celów.
Fotografie wykonane przez ADRAS-J pozwoliły specjalistom szczegółowo ocenić specyfikę ruchu starego stopnia rakiety, jego ewentualne uszkodzenia czy stopień degradacji jego struktury. Zdjęcia pokazały, że mimo spędzenia piętnastu lat w surowym środowisku orbitalnym człon rakietowy jest w dobrym stanie. W szczególności nienaruszony pozostaje jego element PAF (Payload Attach Fitting – złącze mocowania ładunku). W 2009 roku to właśnie ten element łączył transportowanego na orbitę satelitę z górnym stopniem rakiety nośnej. Ze względu na kształt i stabilność strukturalną w przyszłości PAF posłuży do przechwycenia rakietowego śmiecia przez satelitę serwisowego, który usunie ów odpadek z orbity. Tego będzie dotyczyła druga faza projektu CRD2.
Do przeprowadzenia drugiej fazy programu JAXA również wybrała przedsiębiorstwo Astroscale. To zadanie będzie realizował statek kosmiczny ADRAS-J2, którego start przewidywany jest na rok 2027. ADRAS-J2 przechwyci człon rakiety, chwytając go za wspomniany PAF przy pomocy dedykowanego ramienia robotycznego. Następnie pojazd serwisowy doprowadzi do deorbitacji złapanego kosmicznego śmiecia i jego spłonięcia w ziemskiej atmosferze.
Kosmiczne śmieci stanowią obecnie coraz większy problem. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) szacuje, że na orbitach wokół naszej planety znajduje się dziś około 40500 odpadów, mierzących ponad 10 cm. Mniejszych jest znacznie więcej. Szczególnie zaśmiecona pozostaje niska orbita okołoziemska (LEO) – do 2000 km nad powierzchnią planety.
Krążące wokół globu śmieci stanowią zagrożenie dla czynnych satelitów, dla statków wyruszających z Ziemi w bardziej odległą przestrzeń kosmiczną, czy też dla astronautów przebywających na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Groźny może być nawet bardzo mały fragment – taki jak śrubka czy odprysk farby. Wszak obiekty na LEO pędzą z prędkościami między 7 a 8 km/s. Zdarzeniami, które gwałtownie zwiększają ilość śmieci na orbicie, są przede wszystkim zderzenia satelitów oraz testy kinetycznej broni przeciwsatelitarnej (ASAT), prowadzące do niszczenia satelitów dedykowanymi pociskami i w efekcie rozpadania się ich na całe chmury szczątków.
Duże elementy, które jako śmieci znajdują się na niskiej orbicie okołoziemskiej, mogą w dodatku nie ulec całkowitemu spaleniu po wejściu w gęste warstwy atmosfery. To oznacza, że fragment takiego obiektu może spaść na powierzchnię planety, potencjalnie zagrażając ludziom, zwierzętom lub mieniu.
Wszystko to sprawia, że liczne podmioty – wśród nich agencje kosmiczne i firmy prywatne – pracują nad rozwiązaniami na rzecz sprzątania przestrzeni kosmicznej wokół naszej planety. 11 lipca bieżącego roku przedsiębiorstwo Astroscale podpisało umowę z operatorem OneWeb na usunięcie z orbity, w drugiej połowie obecnej dekady, jednego z satelitów tego operatora, wyposażonego w magnetyczną płytę dokującą. Japońska firma stara się również o zdobycie zamówienia Brytyjskiej Agencji Kosmicznej na usunięcie dwóch niedziałających już satelitów Zjednoczonego Królestwa wystrzelonych w latach 90-tych. Misja ta, zwana COSMIC, również zakłada wykorzystanie ramienia robotycznego, podobnie jak w drugiej facie CRD2.
Ziemnicki: Jak uniezależnić energetykę, jeśli ktoś odetnie ją od satelitów?
