Το αυξανόμενο πρόβλημα των διαστημικών συντριμμάτων στο LEO (Χαμηλή Γη Τροχιάς) συγκεντρώνει όλο και περισσότερη προσοχή. Με χιλιάδες δορυφόρους σε τροχιά και χιλιάδες ακόμη στο δρόμο, η όρεξή μας για δορυφόρους φαίνεται απεριόριστη. Αλλά κάθε δορυφόρος έχει διάρκεια ζωής. Τι κάνουμε μαζί τους όταν έχουν ξεπεράσει τη χρησιμότητά τους και μετατρέπονται σε απλά, ενοχλητικά διαστημικά συντρίμμια;
Μόνο τα επόμενα πέντε χρόνια, αναμένεται ότι θα εκκινήσουμε έως και 2600 περισσότερους νανο-δορυφόρους και κύβους. Υπάρχουν ήδη σχεδόν 5.000 δορυφόροι σε τροχιά γύρω από τη Γη, και πολλοί από αυτούς είναι διαστημικά συντρίμμια που δεν λειτουργούν τώρα, φράζοντας τα τροχιακά μονοπάτια για νεότερους δορυφόρους. Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με το Γραφείο των Ηνωμένων Εθνών για τον Εξωτερικό Χώρο (UNOOSA), ξεκινήσαμε συνολικά 382 αντικείμενα στο διάστημα μόνο το 2018, έναν μη βιώσιμο αριθμό.
Δεν υπάρχει έλλειψη πιθανών λύσεων σε αυτό το πρόβλημα. Ορισμένες εξωτικές ακουστικές λύσεις περιλαμβάνουν καμάρες, δίχτυα, μαγνήτες, ακόμη και λέιζερ. Τώρα η NASA έχει χρήματα εκκίνησης που σχετίζονται με το Πανεπιστήμιο Purdue, Vestigo Aerospace, για μια μελέτη έξι μηνών που εξετάζει τη χρήση ιστιοπλοϊκών στροφών για να ξεπεράσει τα διαστημικά σκουπίδια, συμπεριλαμβανομένων δορυφόρων, χρησιμοποιημένων ενισχυτών πυραύλων και άλλων συντριμμιών, με ασφάλεια.
Το Vestigo Aerospace ξεκίνησε από τον David Spencer, αναπληρωτή καθηγητή στο Purdue’s College of Engineering. «Μέσω της εξαμηνιαίας μελέτης, θα προωθήσουμε την τεχνολογία drag sail για την αποκορύφωση μικρών δορυφόρων και θα ξεκινήσουμε τα στάδια του οχήματος», δήλωσε ο Spencer σε δελτίο τύπου. "Η ασφαλής απόρριψη διαστημικών αντικειμένων κατά την ολοκλήρωση της αποστολής είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της χρησιμότητας τροχιών υψηλής αξίας."
Τα πανιά έλξης είναι λίγο διαφορετικά από άλλες μεθόδους. Ενώ τα καμάκια, τα λέιζερ και τα δίχτυα που προτείνονται από διάφορες υπηρεσίες προορίζονται να αντιμετωπίσουν τα διαστημικά σκουπίδια που έχουν ήδη συσσωρευτεί, τα συρόμενα πανιά έχουν σχεδιαστεί για να είναι ενσωματωμένα σε δορυφόρο και να αναπτύσσονται στο τέλος της ωφέλιμης ζωής τους.
«Η Vestigo Aerospace αναπτύσσει μια σειρά προϊόντων με ιστιοφόρα για να αντιμετωπίσει την ανάγκη για ικανότητα deorbit ως εναλλακτική λύση σε σχέση με τα συμβατικά συστήματα πρόωσης», δήλωσε ο Spencer, ο οποίος εργάστηκε για 17 χρόνια στο Jet Propulsion Laboratory πριν ενταχθεί στη σχολή Purdue. «Η ομάδα θα διερευνήσει επίσης τη χρήση ιστιοπλοϊκών για στοχοθετημένη είσοδο διαστημικών αντικειμένων, για να μειώσει την αβεβαιότητα στους ατμοσφαιρικούς διαδρόμους εισόδου και τις ζώνες πρόσκρουσης συντριμμιών».
Τα πανιά θα μπορούσαν να αναπτυχθούν στο τέλος της ζωής ενός δορυφόρου. Μόλις αναπτυχθούν, θα μειώσουν την ταχύτητα ενός αντικειμένου και στη συνέχεια θα το βοηθούσαν να αφαιρέσει με ασφάλεια. Προς το παρόν, οι δορυφόροι απορροφούν λίγο περισσότερο με τους δικούς τους όρους και είναι δύσκολο να υπολογιστεί πού μπορεί να χτυπήσουν τη Γη, εάν είναι πολύ μεγάλα για να καούν όταν επανεισέλθουν.
Ένα βασικό χαρακτηριστικό του συστήματος Vestigo Aerospace είναι η δυνατότητα κλιμάκωσης. Σε μια ανταλλαγή email με το Space Magazine, ο David Spencer είπε: «… σχεδιάζουμε το σύστημα να είναι επεκτάσιμο, έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να απαθανατίζει τους δορυφόρους που κυμαίνονται από 1 κιλό CubeSats έως 450 κιλά μικρού μεγέθους, ή 1.000 κιλά εκτόξευσης οχήματος πάνω στάδια "
Το σύστημά τους παρέχει επίσης αυτό που ονομάζεται «παθητική αεροδυναμική σταθερότητα». Σύμφωνα με τον Spencer, «Αυτό επιτρέπει στο σύστημα να περνάει φυσικά στον μέγιστο προσανατολισμό μεταφοράς.»
Η Vestigo Aerospace δεν είναι η πρώτη που ερευνά και αναπτύσσει drag drags. Το CanX-7 (Canadian Advanced Nanospace eXperiment-7) ήταν μια αποστολή επίδειξης του 2017 που εξέταζε τους απορροφητικούς νανο-δορυφόρους με drag drags. Στόχευε πρωτίστως στο Cubesats, όπου ήταν προσαρτημένο στο εξωτερικό, ώστε να μην παρεμβαίνει στα ηλεκτρονικά.
Το CanX-7 χρησιμοποίησε τέσσερα πανιά για να αφαιρέσει τα 3,5 κιλά μάζας του. Μόνο μία εβδομάδα μετά την ανάπτυξη, πέτυχε να αλλάξει σημαντικά τον τροχιακό ρυθμό διάσπασής του. Τελικά, σταθεροποιήθηκε και με τα τέσσερα πανιά στο πίσω μέρος του δορυφόρου, γεγονός που αύξησε ακόμη περισσότερο την τροχιά της τροχιάς.
Κατευθυντήριες γραμμές ισχύουν από το 2007, δηλώνοντας ότι η τροχιακή ζωή ενός νανο δορυφόρου δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 25 χρόνια. Αυτές οι κατευθυντήριες γραμμές προέρχονται από το IADC (Επιτροπή Συντονισμού Διασυνοριακών Διαστημικών Συντριμμάτων). Αν και θα μπορούσε να εξαρτάται από τις πιο εξωτικές μεθόδους αντιμετώπισης συσσωρευμένων συντριμμιών σε τροχιά, τα drag sails προσφέρουν μια προσιτή και πιθανώς εύκολη στην ανάπτυξη μέθοδο για να διασφαλιστεί ότι οι μελλοντικοί δορυφόροι δεν θα ξεπεράσουν τη χρησιμότητά τους.
Πηγές:
- Δελτίο Τύπου: Καθαρισμός της κοσμικής γειτονιάς
- Δελτίο Τύπου: Μετά από μία μόνο εβδομάδα, τα CanX-7 Shows Drag Sails είναι αποτελεσματικά στο Deorbiting Satellite
- Space Magazine: Βρετανικός δορυφόρος δοκιμάζει το Space Junk Harpoon
