Nakon gotovo sedamdeset godina svemirske letjelice, svemirske krhotine postale su prilično ozbiljan problem. Ovaj smeće, koji lebdi okolo u zemaljskoj orbiti (LEO), sastoji se od istrošenih prvih raketnih stadija i neradnih satelita i predstavlja veliku prijetnju dugoročnim misijama poput Međunarodne svemirske stanice i budućih svemirskih lansiranja. A prema brojevima koje je objavio Ured za svemirske krhotine pri Europskom svemirskom operativnom centru (ESOC), problem se samo pogoršava.
Pored toga, svemirske agencije i privatne zrakoplovne tvrtke nadaju se da će u narednim godinama znatno više na putu do satelita i svemirskog staništa. Kao takva, NASA je započela eksperiment s revolucionarnom novom idejom uklanjanja svemirskih krhotina. Poznata je kao svemirska letjelica RemoveDebris, koja je nedavno postavljena sa ISS-a kako bi provela niz demonstracija tehnologije aktivnog uklanjanja otpada (ADR).
Ovaj satelit sastavili su Surrey Satellite Technology Ltd. i Svemirski svemirski centar (na Sveučilištu Surrey u Velikoj Britaniji) i sadrže eksperimente više europskih zrakoplovnih kompanija. Mjeri otprilike jedan metar (3 stope) sa strane i teži oko 100 kg, što ga čini najvećim satelitom raspoređenim na ISS-u do sada.
Svrha svemirske letjelice RemoveDebris je pokazati učinkovitost mreža i harpuna na krhotinama na hvatanju i uklanjanju svemirskih krhotina iz orbite. Kao što je u nedavnoj izjavi rekao Sir Martin Sweeting, izvršni direktor SSTL-a:
"SSTL-ova stručnost u dizajniranju i izgradnji niskih troškova, male satelitske misije bila je temeljna za uspjeh RemoveDEBRIS-a, značajnog tehnološkog demonstratora za misije aktivnog uklanjanja otpada koji će započeti novu eru čišćenja svemirskog smeća u Zemljinoj orbiti."
Osim svemirskog centra Surrey i SSTL, konzorcij koji stoji iza svemirske letjelice RemoveDebris uključuje Airbus odbranu i svemir - drugu najveću svjetsku svemirsku kompaniju - Airbus Safran Launchers, inovativna rješenja u svemiru (ISIS), CSEM, Inria i sveučilište Stellenbosch. Svemirska letjelica, prema web stranici Surrey Space Center, sastoji se od sljedećeg:
"Misija će se sastojati od glavne satelitske platforme (~ 100 kg) koja će jednom u orbitu razmjestiti dva CubeSats kao ciljeve umjetnog krhotina kako bi demonstrirala neke od tehnologija (neto hvatanje, hvatanje harpuna, navigacija na temelju vida, izbacivanje orbita). Projekt sufinancira Europska komisija i partneri na projektu, a vodi ga Svemirski svemirski centar (SSC), Sveučilište u Surreyu, Velika Britanija. "
Zarad demonstracija, „matično čaršija“ će rasporediti dva kockica koja će simulirati dva komada svemirske smeće. Za prvi eksperiment, jedan od CubeSats-a, koji je označen kao DebrisSat 1, napuhaće svoj unutarnji balon kako bi simulirao veći komad smeća. Svemirska letjelica RemoveDebris tada će rasporediti svoju mrežu da je uhvati, a zatim će je voditi u Zemljinu atmosferu gdje će mreža biti puštena.
Drugi CubeSat, nazvan DebrisSat 2, koristit će se za testiranje majstora za praćenje i usmjeravanje lasera, njegovih algoritama i navigacijske tehnologije temeljene na viđenju. Treći eksperiment koji će testirati sposobnost harpuna za hvatanje krhotina u orbitu, trebao bi se obaviti sljedećeg ožujka. Iz pravnih razloga, harpuna neće biti testirana na stvarnom satelitu, već će se sastojati od matičnog broda koji ispružuje ruku s ciljem na kraju.
Tada će se harpuna ispaliti na tetiv brzinom od 20 metara u sekundi (45 mph) kako bi se ispitala točnost. Nakon što je 2. travnja lansiran u stanicu, satelit je iz kabineta robotske ruke ISS-a 20. lipnja postavio iz ISS-ovog modula za jabučni Kibo. Kao što je Guillermo Aglietti, direktor svemirskog centra Surrey, objasnio u intervjuu za SpaceFlight Now prije nego što je svemirska letjelica lansirana na ISS:
„Mreža, kao način hvatanja krhotina, vrlo je fleksibilna opcija, jer čak i ako se krhotina okreće ili ima nepravilni oblik, hvatanje je mrežom relativno je malo rizično u usporedbi s… odlaskom s robotskom rukom , jer ako se krhotine vrte vrlo brzo i pokušate je uhvatiti robotskom rukom, onda očito postoji problem. Pored toga, ako želite otkriti krhotine robotskom rukom ili hvataljkom, trebate negdje da zgrabite svoj komad otpada, a da pritom ne otkinete samo komadić.
Neto eksperiment je trenutno zakazan za rujan 2018. godine, dok je drugi eksperiment predviđen za listopad. Kada su ovi eksperimenti gotovi, matično brod će otpremati svoje vučno jedro kako bi djelovalo kao kočioni mehanizam. Ovo proširivo jedro doživjet će sudare s molekulama zraka u Zemljinoj vanjskoj atmosferi, postepeno smanjujući njegovu orbitu dok ne uđe u gušće slojeve Zemljine atmosfere i ne izgori.
Ovo će jedro osigurati da svemirska letjelica deorbira u roku od osam tjedana nakon postavljanja, umjesto za procijenjene dvije i pol godine koliko bi im bilo potrebno da se to prirodno dogodi. U tom smislu, svemirska letjelica RemoveDebris pokazat će da je sposobna uhvatiti se u koštac s problemom svemirskih krhotina, a da joj se ne doda.
Na kraju, svemirska letjelica RemoveDebris testirat će brojne ključne tehnologije dizajnirane kako bi uklanjanje orbitalnih otpadaka postalo što jednostavnije i isplativije. Ako se pokaže učinkovitim, ISS bi mogao primiti više svemirskih brodova RemoveDebris u ftureu, koji bi se zatim mogli postupno rasporediti kako bi se uklonili veći komadi svemirske krhotine koji prijete stanici i operativnim satelitima.
Conor Brown je menadžer vanjskih korisnih tereta Nanoracks LLC, tvrtke koja je razvila Kaber sustav na Kibo laboratorijskom modulu kako bi se prilagodio sve većem broju MicroSatsa koji su implementirani s ISS-a. Kao što je izrazio u nedavnoj izjavi:
„Divno je što smo pomogli olakšati ovu revolucionarnu misiju. RemoveDebris pokazuje neke izuzetno uzbudljive tehnologije aktivnog uklanjanja otpadnih ostataka koje bi mogle imati veliki utjecaj na način na koji upravljamo svemirskim otpadom koji se kreće naprijed. Ovaj je program izvrstan primjer kako su porasle male satelitske mogućnosti i kako svemirska postaja može služiti kao platforma za misije ovog razmjera. Svi smo uzbuđeni što vidimo rezultate eksperimenata i utjecaj koji ovaj projekt može imati u narednim godinama. "
Osim svemirske letjelice RemoveDebris, ISS je nedavno dobio i novi alat za otkrivanje svemirskih krhotina. To je poznato kao svemirska krhotina (SDS), kalibrirani senzor za udar postavljen na vanjskoj strani stanice radi praćenja utjecaja uzrokovanih svemirskim krhotinama. Zajedno s tehnologijama dizajniranim za čišćenje otpadnih ostataka, poboljšano nadgledanje osigurat će početak komercijalizacije (a možda čak i kolonizacije) LEO-a.
