ESA verwerft ‘s werelds eerste missie voor ruimtepuinverwijdering van start-up
ESA heeft een contract getekend ter waarde van 86 miljoen euro met een industrieel team onder leiding van de Zwitserse start-up ClearSpace SA voor de aankoop van een unieke dienst: de allereerste verwijdering van een ruimtepuinobject.
ClearSpace zal hiermee in 2025 de eerste actieve missie voor ruimtepuinverwijdering lanceren, Clear-Space 1, welke het bovenste deel van een Vespa (Vega Secondary Payload Adapter) zal vangen en terughalen. Dit object werd tijdens de tweede Vega-vlucht, in 2013, volgens de space debris mitigation regelgeving in een gradual disposal orbit van 801 bij 664 km achtergelaten.
De aanbesteding van een dergelijk dienstverleningscontract, in plaats van directe aankoop en uitvoering, is een nieuwe werkwijze voor ESA – bedoeld als eerste stap in het opzetten van een nieuwe commerciële sector in de ruimtevaart.
Naast de gedeeltelijke aankoop van deze eerste missie – ClearSpace zelf zal de rest van de missiekosten via commerciële investeerders inbrengen – draagt ESA ook bij aan belangrijke luchtvaarttechnologieën, die zijn ontwikkeld als onderdeel van het Clean Space-initiatief van het agentschap door middel van ADRIOS, het Active Debris Removal/In-Orbit Servicing-project.
Deze technologieën bestaan uit geavanceerde begeleidings-, navigatie- en controlesystemen en vision-based AI, waardoor de jagende satelliet het doel op autonome wijze veilig kan benaderen, evenals robotarmen om de vangst te realiseren.
Uitdagende prestaties voor de toekomst
“TDenk aan alle orbitale vangsten die tot nu toe hebben plaatsgevonden en deze zijn gedaan met oncoöperatieve, volledig gecontroleerde doelobjecten,” legt ESA's directeur-generaal Jan Wörner uit.
“In het geval van ruimtepuin, is een dergelijke controle per definitie niet mogelijk: in plaats daarvan zweven de objecten en tuimelen ze vaak willekeurig.”
“Dus deze eerste vangst en verwijdering van een oncoöperatief ruimteobject is een buitengewoon uitdagende prestatie. Maar nu het totale aantal satellieten het komende decennium snel zal groeien, worden regelmatige vewijderingen essentieel om het puinniveau onder controle te houden, om een cascade aan botsingen te voorkomen die het puinprobleem dreigen te verergeren.”
Luc Piguet, oprichter en CEO van ClearSpace reageert: “Bij orbitale snelheden kan zelfs een schroef met explosieve kracht inslaan, hiertegen kunnen de ontwerpers van de missie niet optreden; in plaats daarvan moet de dreiging worden beheerd door middel van actieve ruimtepuinverwijdering.”
Access the video
“Ons ‘sleepwagen’-ontwerp zal belangrijke puinbanen opruimen die onbruikbaar zouden kunnen worden voor toekomstige missies, waardoor de toenemende risico's en plichten voor de gebruikers worden weggenomen en de ruimtevaartindustrie als geheel profiteert. Ons doel is om betaalbare en duurzame diensten in de omloopbaan te realiseren.”
Luisa Innocenti, die aan het hoofd staat van ESA’s Clean Space Office, voegt toe: “Het doel is dat deze baanbrekende vangst de basis vormt voor een terugkerende business case, niet alleen voor puinverwijdering door verantwoordelijke ruimtevaartactoren wereldwijd, maar ook voor het onderhoud van satellieten in-orbit: dezelfde technologieën zullen het ook mogelijk maken om satellieten in de omloopbaan op te laden en te onderhouden, waardoor de levensduur wordt verlengd. Uiteindelijk zullen we deze strategie uitbreiden naar de in-orbit assemblage, productie en recycling van satellieten.”
Europese industrie leidt ruimtepuinverwijdering
ClearSpace – een spin-off bedrijf opgericht door een ervaren team van ruimtevaartonderzoekers van EPFL, het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie in Lausanne – leidt een industrieel team dat bestaat uit meerdere Europese bedrijven en de bijdragen zullen worden geleverd door bedrijven in Zwitserland, Tsjechië, Duitsland, Zweden, Polen, het Verenigd Koninkrijk, Portugal en Roemenië.
Met een massa van 112 kg, is het Vega-doel van ClearSpace-1 even groot als een kleine satelliet. De relatief eenvoudige vorm en de stevige constructie maken het een geschikt eerste doel, alvorens over te gaan tot grotere, meer uitdagende vangsten tijdens vervolgmissies - waaronder uiteindelijk de gelijktijdige vangst van meerdere objecten.
De ClearSpace-1-missie zal aanvankelijk worden gelanceerd in een lagere 500 km baan voor commissioning en belangrijke tests, alvorens deze wordt verhoogd naar de doelbaan voor de vangst met behulp van vier robotarmen, onder toezicht van ESA. De ‘space robot’ jager en het Vespa-doel zullen vervolgens in de atmosfeer worden opgebrand.