Филиал Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL) получил ответственность за проект стоимостью 100 миллионов евро Европейским космическим агентством, ESA. ClearSpace SA теперь возглавляет консорциум, разрабатывающий первую миссию по удалению мусора в орбитальном поле Земли.
Филиал Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL) получил ответственность за проект стоимостью 100 миллионов евро Европейским космическим агентством, ESA. ClearSpace SA теперь возглавляет консорциум, разрабатывающий первую миссию по удалению мусора в орбитальном поле Земли.
Наша жизнь становится все более зависимой от космических технологий. Мы используем спутники для метеорологии, связи, навигации и наблюдения за зонами бедствий. По данным Европейского космического агентства (ESA), около 40% современных мобильных приложений основаны на спутниковых и космических технологиях. Однако эта инфраструктура находится под угрозой.
95% всех объектов на низкой околоземной орбите, то есть на высотах от 200 до 2000 километров, неисправны и больше не поддаются контролю. Это космический мусор, такой как сброшенные ступени ракет, солнечные батареи (в том числе со спутников), инструменты, осколки краски и частицы твердого топлива. Этот мусор представляет опасность для активных спутников и для будущих космических миссий и их экипажей. Даже Международной космической станции несколько раз приходилось маневрировать, чтобы избежать попадания космического мусора.
Созвездия мини-спутников
Ситуация обостряется из-за новых спутников, которые продолжают выводиться на орбиту. В то время как в период с 2009 по 2012 год на орбиту ежегодно отправлялось только 50 космических аппаратов, на текущий год запланировано 800 космических аппаратов, и тенденция к увеличению. В будущем большинство вновь прибывших в космос будут наноспутниками как частью сетевых группировок. Например, компания OneWeb начала строить группировку из около 650 мини-спутников в 2019 году. Их цель - обеспечить доступ в Интернет даже в самых удаленных местах на Земле. Подобные проекты, а также развивающаяся область космического туризма требуют удаления космического мусора.
В настоящее время зарегистрировано более 34 000 созданных руками человека объектов с диаметром, превышающим десять сантиметров, и мы достигли критической точки. Если человечество ничего не предпримет с этим, к 2065 году на орбите накопится около 140 000 объектов мусора. Это происходит потому, что столкновение двух объектов создает поле мусора из множества частей. Есть риск опасной цепной реакции.
Первая миссия ClearSpace по удалению мусора может продолжаться, как показано здесь. В настоящее время компания работает с приводами maxon, состоящими из двигателя постоянного тока DCX 22 L и планетарного редуктора GP 32 HP.
Первая миссия ЕКА по удалению обломков
Теперь швейцарский «спутник по удалению мусора» должен впервые провести новаторскую работу по удалению обломков. Запланированная на 2025 год миссия ClearSpace One, возглавляемая одноименным стартапом, захватит выброшенную верхнюю ступень VESPA (вторичный адаптер полезной нагрузки VEga) с ракеты, запущенной в 2013 году, и направит ее в атмосферу Земли.
В прототипе этого космического очистителя будет использоваться «охотник», состоящий из четырех роботизированных манипуляторов, для захвата и перемещения вышедшей из употребления верхней ступени на высоту 720 километров. Двенадцать приводов maxon управляют похожими на щупальца руками ClearSpace One. После этого захваченная ступень ракеты будет размещена так, чтобы ее можно было замедлить у орбиты. Эта процедура будет использовать реактивные двигатели с нескольких сторон. Во время управляемого входа в атмосферу и VESPA, и ClearSpace One сгорят в атмосфере - это самая большая «мусоросжигательная установка» в истории.
Идея состоит в том, что будущие спутники захоронения будут повторять эту процедуру как можно чаще. Они также будут уносить более тяжелые объекты на низкую околоземную орбиту, чтобы освободить место для последующих космических операций.
Исследователи из космического центра EPFL в Швейцарии работают над системами захвата космического мусора с 2010 года. Инженерные знания, которые они приобрели за эти годы, были использованы при разработке ClearSpace One. В 2017 году проект был одобрен, в результате чего была основана компания ClearSpace SA, которая начала свою деятельность в лаборатории maxon в EPFL. Как заметил Люк Пиге, генеральный директор и соучредитель ClearSpace SA: «Лаборатория maxon является центром передачи технологий, что делает ее идеальной для стартапов». Растущая команда ClearSpace была усилена специалистами-консультантами из ведущих космических агентств и компаний с опытом работы. В консультативный совет входят такие знаменитости, как Жан-Жак Дордэн, бывший генеральный директор ЕКА, и швейцарский астронавт Клод Николье.
Примечательно, что на стартап возлагается ответственность за проект стоимостью 100 миллионов евро. В 2019 году ClearSpace в одиночку одолела Airbus, Thales Alenia Space (Франция) и Avio (Италия).
Люк Пиге сказал: «Хотя мы очень доверяли поданной нами заявке, мы были удивлены, когда нам разрешили взять на себя руководство консорциумом проекта в одиночку».
Однако он оставался прагматичным: «Мы с самого начала учитывали экономические соображения». Затраты на каждый спуск с орбиты должны быть как можно меньше. Это победило ЕКА. Пике со скромной улыбкой добавил: «Мы берем на себя большую ответственность».
Программа ADRIOS
Миссия ClearSpace One является частью программы ЕКА по обеспечению космической безопасности ADRIOS (активное удаление мусора / обслуживание на орбите). Его цель - начать удаление потенциально опасного космического мусора. Есть надежда, что это откроет путь для дальнейших миссий, которые будут способствовать ответственному освоению космоса. Восемь стран-членов ЕКА, включая Швейцарию, выделяют на проект 86 миллионов евро. Остальные 14,2 миллиона евро поступят от спонсоров.
Трехмерную анимацию всех обломков, вращающихся вокруг Земли, можно посмотреть на сайте stuffin.space