Likvidace vysloužilých družic v rámci iniciativy CleanSat
V následující dekádě se vydají na oběžné dráhy kolem Země stovky družic: zvláště v případě, že se realitou stanou komerční megakonstelace satelitů. ESA proto už dnes pracuje na tom, aby tento bezprecedentní nárůst kosmické populace nespustil lavinu nekontrolovaného a nekontrolovatelného množství kosmické tříště.
„Evropští výrobci budou pravděpodobně dodávat významné procent z těchto družic, což představuje tržní hodnotu mnoha miliard euro,“ komentuje Luisa Innocentiová, která je vedoucí iniciativy ESA Clean Space. Ta si vzala do vínku ochranu pozemského i kosmického prostředí.
„Chceme, aby evropský průmysl těžil z růstu tohoto segmentu trhu, ale zároveň aby respektoval mezinárodní regule týkající se kosmického odpadu. Jen tak zůstanou klíčové oběžné dráhy zachované pro budoucí využití.“
„Odpovědí na tyto výzvy je CleanSat: koordinovaný program s předními evropskými výrobci družic, subsystémů a vybavení, který má za cíl vyvíjet inovativní technologie pro zvládání kosmického odpadu při zachování konkurenceschopnosti.“
„Kromě toho ovšem věříme, že vlastní iniciativa CleanSat otevře nové tržní příležitosti tím, že z Evropy udělá světového lídra v dotyčné oblasti.“
V rámci požadavků na řízení kosmického odpadu by měly družice uvolnit svoji oběžnou dráhu – pokud se nachází níže, než 2000 km od Země – do 25 let od skončení své mise. Zároveň by měly všechny své energetické zdroje – jako jsou nádrže pohonných látek nebo akumulátory – vyprázdnit před koncem činnosti, aby se snížilo riziko náhodných explozí.
Navíc by měly být vstupy do zemské atmosféry řízené tak, aby šance na ohrožení populace na povrchu byla menší než jedna ku deseti tisícům.
Zní to sice velmi jednoduše, ale například řízený zánik družice nad neobydleným oceánem může znamenat, že tato s sebou musí nést až čtyřikrát tolik pohonných látek ve srovnání se stavem, kdy se s takovýmto koncem nepočítá. Důsledkem jsou větší a dražší družice a také použití větších (a opět dražších) nosných raket.
Iniciativa CleanSat proto spojila ESA a evropský kosmický průmysl s cílem vyvinout několik univerzálních řešení pro zajištění souladu s výše uvedenými požadavky. Tato pak mohou být snadno zapracována do budoucích konstrukcí družic pro nízké oběžné dráhy.
„V loňském roce jsme si sedli ke stolu s výrobci a dali dohromady jejich seznam technologií, které by pro budoucí vývoj potřebovaly. Od něj pak CleanSat odvíjí své další aktivity,“ dodává Luisa Innocentiová. „Hned v několika technologických oblastech jsme přitom pokročili tak, že z výstupů budou moci těžit malé i velké družice.“
CleanSat nabízí odpovědi
Jedním z klíčových subjektů je řízený zánik, který jde ruku v ruce s bezpečným odstraněním družice z dráhy na konci její životnosti. A to bez zásadního dopadu na hmotnost nebo cenu mise.
CleanSat tak řeší možnost doplnění stávajících jednosložkových palivových systémů o možnost nového natlakování, a tak „vyždímání“ veškerého paliva z nádrží. Nebo kombinaci elektrického a chemického pohonu. Automatické systémy pro odstranění družic z oběžných drah, které jsou založené na vysoce výkonné tuhé pohonné látce, jsou také studované. Jejich výhodou by měla být možnost aktivace i v případě, že mateřská družice selže.
