אחרי כמעט שבעים שנה של שטף חלל, פסולת בחלל הפכה לבעיה רצינית למדי. זבל זה, המרחף סביב מסלול כדור הארץ נמוך (LEO), מורכב משלבי הרקטות הראשונים שהוצאו לווינים ולוויינים שאינם מתפקדים ומהווה איום גדול על משימות ארוכות טווח כמו תחנת החלל הבינלאומית ומשגרי החלל העתידיים. ובהתאם למספרים שפרסם משרד פסולת החלל במרכז האירופי לפעולות חלל (ESOC), הבעיה רק הולכת ומחמירה.
בנוסף, סוכנויות חלל וחברות תעופה וחלל פרטיות מקוות להשיק בצורה משמעותית יותר את דרך הלוויינים ובתי הגידול בחלל בשנים הקרובות. ככאלה, נאס"א החלה להתנסות ברעיון חדש ומהפכני להסרת פסולת חלל. זה ידוע בשם החללית RemoveDebris, שפרסה לאחרונה מ- ISS כדי לערוך סדרה של הפגנות טכנולוגיות להסרת פסולת (ADR).
לוויין זה הורכב על ידי Surrey Technology Technology Ltd. ומרכז החלל Surrey (באוניברסיטת סורי באנגליה) והוא מכיל ניסויים המסופקים על ידי חברות תעופה וחלל אירופאיות מרובות. הוא מודד בקירוב מטר וחצי בצד ומשקלו כמאה ק"ג (220 קילוגרמים), מה שהופך אותו ללוויין הגדול ביותר שפרסם עד היום ISS.
מטרתו של חללית הסר חלל הסר היא להמחיש את יעילותם של רשתות פסולת והרמוניה בלכידה והסרה של פסולת חלל מהמסלול. כפי שאמר סר מרטין סוויטינג, המנכ"ל של SSTL בהצהרה האחרונה:
"המומחיות של SSTL בעיצוב ובניית משימות לוויין קטנות בעלות נמוכה הייתה בסיסית להצלחתו של RemoveDEBRIS, מפגין ציוני דרך למשימות הסרת פסולת פעילה שיחילו עידן חדש של פינוי זבל בחלל במסלול כדור הארץ."
מלבד מרכז החלל סורי ו- SSTL, הקונסורציום שמאחורי החללית RemoveDebris כולל Airbus Defense and Space - חברת החלל השנייה בגודלה בעולם - משגרי Airbus Safran, פתרונות חדשניים בחלל (ISIS), CSEM, אינריה ואוניברסיטת סטלנבוש. החללית, על פי אתר מרכז החלל סורי, מורכבת מהבאים:
"המשימה תכלול פלטפורמה לוויינית ראשית (~ 100 ק"ג) שפעם במסלול תפרוס שני CubeSats כיעדי פסולת מלאכותית כדי להדגים כמה מהטכנולוגיות (לכידת רשת, לכידת הרמון, ניווט מבוסס חזון, ביטול דרגסייל). הפרויקט ממומן במשותף על ידי הנציבות האירופית ושותפי הפרויקט, ומובל על ידי מרכז החלל סורי (SSC), אוניברסיטת סורי, בריטניה. "
לצורך ההפגנה, "ספינת האמהות" תפרוס שתי קוביות שתדמות שתי חתיכות זבל שטח. לצורך הניסוי הראשון, אחד הקוביזאטים - המיועד ל- DebrisSat 1 - ינפח את הבלון המשולב שלו בכדי לדמות חתיכת זבל גדולה יותר. החללית RemoveDebris תפרוס אז את הרשת שלה בכדי לתפוס אותה ואז תוביל אותה לאטמוספירה של כדור הארץ שם תשוחרר הרשת.
CubeSat השנייה, העונה לשם DebrisSat 2, תשמש לבדיקת הלייזרים המעקביים והמגוונים של ספינת האם, האלגוריתמים שלה וטכנולוגיית הניווט מבוססת החזון שלה. הניסוי השלישי, אשר יבחן את יכולתו של הנבל ללכוד פסולת חלל, צפוי להתקיים בחודש מרץ הבא. מסיבות משפטיות, הנבל לא ייבחן בלוויין בפועל, ובמקום זאת יהיה מורכב מספינת האמהות שמושיטה זרוע עם מטרה בסופה.
לאחר מכן יורה הנבל על כביש במהירות של 20 מטר לשנייה (45 קמ"ש) כדי לבדוק את דיוקו. לאחר ששוגר לתחנה בחזרה ב -2 באפריל, הלוויין נפרס ממודול מעבדת הקיבו היפנית של ISS ב- 20 ביוני על ידי הזרוע הרובוטית הקנדית של התחנות. כפי שהסביר גילרמו אגליטי, מנהל מרכז החלל סורי בראיון ל- SpaceFlight Now לפני שהחללית שוגרה ל- ISS:
"הרשת, כדרך ללכידת פסולת, היא אפשרות מאוד גמישה כי גם אם הפסולת מסתובבת, או שיש לה צורה לא סדירה, ללכוד אותה עם רשת זה סיכון נמוך יחסית ל ... ללכת עם זרוע רובוטית מכיוון שאם הפסולת מסתובבת מהר מאוד, ואתה מנסה לתפוס אותה בזרוע רובוטית, ברור שיש בעיה. בנוסף, אם אתה תופס את הפסולת בזרוע רובוטית או עם תפס, אתה צריך איפשהו שתוכל לתפוס את חתיכת הפסולת שלך מבלי לנתק רק נתח ממנו. "
הניסוי נטו מתוכנן כרגע לספטמבר 2018 ואילו הניסוי השני מתוכנן לאוקטובר. בסיום הניסויים הללו, ספינת האם תפרוס את מפרש הדראג שלה כדי לשמש כמנגנון בלימה. מפרש הניתן להרחבה יחווה התנגשויות עם מולקולות אוויר באטמוספירה החיצונית של כדור הארץ, ויפחית בהדרגה את מסלולו עד שהוא ייכנס לשכבות הצפופות יותר של האטמוספרה של כדור הארץ ונשרף.
מפרש זה יבטיח כי החללית תידרש תוך שמונה שבועות מיום פריסתו, ולא בשנתיים וחצי המשוערות שייקח לה באופן טבעי. מהבחינה הזו, החללית RemoveDebris תדגים שהיא מסוגלת להתמודד עם בעיית פסולת החלל תוך לא להוסיף לה.
בסופו של דבר, החללית RemoveDebris תבדוק מספר טכנולוגיות מפתח המיועדות להפוך את הסרת הפסולת המסלול לפשוטה וחסכונית ככל האפשר. אם זה יתגלה כיעיל, ISS יכולה לקבל חלליות מרובות של RemoveDebris ב ftureu, אשר לאחר מכן ניתן לפרוס בהדרגה כדי להסיר חלקים גדולים יותר של פסולת חלל המאיימת על התחנות והלוויינים המבצעיים.
קונור בראון הוא מנהל עומסי המשא החיצוניים של Nanoracks LLC, החברה שפיתחה את מערכת Kaber על סיפון מודול מעבדת קיבו בכדי להתאים למספר ההולך וגדל של מיקרו-סאטים שנפרסים מ- ISS. כפי שהתבטא בהצהרה שפורסמה לאחרונה:
"זה נפלא שעזרנו להקל על המשימה פורצת הדרך הזו. RemoveDebris מדגים כמה טכנולוגיות הסרת פסולת פעילה ומלהיבות במיוחד שיכולות להיות בעלות השפעה משמעותית על האופן בו אנו מנהלים את פסולת החלל להתקדם. תוכנית זו היא דוגמה מצוינת לאיך שגדלו יכולות לוויין קטנות ואיך תחנת החלל יכולה לשמש פלטפורמה למשימות בסדר גודל זה. כולנו שמחים לראות את תוצאות הניסויים ואת ההשפעה שיש לפרויקט הזה בשנים הקרובות. "
בנוסף לחללית RemoveDebris, ה- ISS קיבלה לאחרונה כלי חדש לגילוי פסולת חלל. זה ידוע בשם חיישן פסולת החלל (SDS), חיישן השפעה מכויל המוצב בחלק החיצוני של התחנה כדי לפקח על פגיעות הנגרמות כתוצאה מפסולת חלל בקנה מידה קטן. בשילוב טכנולוגיות שנועדו לנקות את פסולת החלל, פיקוח משופר יבטיח שהמסחור (ואולי אפילו הקולוניזציה) של LEO יכול להתחיל.
