Mise ESA e.Deorbit se mění z družice na odstraňování kosmické tříště na servisní zařízení

Vývoj mise začal v rámci iniciativy ESA Clean Space v roce 2013. Tehdy šlo o organizaci relativně jednoduché mise mající za cíl zachytit a navést k řízenému zániku do hustých vrstev atmosféry vysloužilou družici ESA z nízké oběžné dráhy Země. Primárním cílem byl satelit pro dálkový průzkum Envisat, který se po deseti letech monitorování naší planety v roce 2012 nečekaně odmlčel.

Astronauti z raketoplánů Space Shuttle získali zkušenosti se zachytáváním porouchaných družic už v osmdesátých letech minulého století, ale dosud chyběl precedens využívající robotickou autonomní misi pro zachycení nespolupracujícího cíle.

Proto započaly práce na identifikaci inovativních technologií, které bude potřeba vyvinout. Mezi nimi byl i záchytný mechanismus: uvažovalo se o robotických manipulátorech, sítích nebo harpunách. Stejně tak byla vyžadována dostatečně přesná navigace a řídicí systém, které by družici dovedly do bezpečné blízkosti velkého a nepredikovatelně rotujícího cíle.

Toto proběhlo jako část studií „fáze A“, které souběžně realizovaly dvě společnosti. Následovala detailnější studie „fáze B1“, která měla upřesnit původní návrh a připravit jej na následující implementaci.

Kromě diskutovaných inovativních technologií se aktivity „fáze B1“ zapsaly do historie ESA také jinak: jako první podobné studie provedené na softwarových modelech. V jejich rámci došlo k vytvoření detailních softwarových modelů družice jako základního nástroje, a to namísto tradiční psané dokumentace.

Po realizaci těchto studií bylo rozhodnuto rozšířit záběr mise. Protože pro vývoj aktivního odstraňování vysloužilých družic bylo zapotřebí vyvinout celou řadu pokročilých technologií, bylo výhodnější aplikovat je do podoby zařízení k opakovanému servisu družic přímo na oběžné dráze.

Díky rostoucímu průmyslovému zájmu v uplynulých letech má mise šanci stát se „švýcarským armádním nožem“ mezi družicemi, a to díky své univerzálnosti, autonomii a schopnostem. Bude schopná vykonávat širokou paletu činností ve vesmíru počínaje dotancováváním pohonných látek pro cenné mise blížící se ke konci životnosti, přes jejich doplňování o nové vybavení přes připojování se k nim a následným přesunům na nové oběžné dráhy.

Aktivní odstraňování trosek z vesmíru je hodnoceno jako obzvláště cenné v nadcházející éře megakonstelací se stovkami či tisícovkami družic pohybujících se ve formacích na nízkých oběžných drahách. Tyto jsou schopné nabídnout telekomunikační služby s nízkou latencí nebo globální pokrytí.

Jakákoliv selhavší družice pak může ohrozit celou konstelaci kolem sebe, takže dedikovaná kosmická servisní služba vybavená právě na tuto roli může hrát roli „hlídacího psa“ pro tyto megakonstelace.

Kromě toho univerzální kosmické servisní zařízení (SSV, Space Servicing Vehicle) může být nakontraktováno právě k odstranění vysloužilých satelitů z oběžných drah. Což je návrat k původní myšlence, která stála za konceptem e.Deorbit. V roce 2012 byl původní přístup zaměřený na odstranění družice Envisat z oběžné dráhy, ale tehdy to bylo považováno za příliš riskantní výzvu.

„Dnes máme odpovídající financování na vývoj potřebných technologií, ovšem nikoliv na akutní odstranění nefunkční družice,“ vysvětluje Luisa Innocentiová, která vede iniciativu Clean Space. „Namísto toho jsme požádali průmyslové partnery, aby podali návrhy na odstranění nefunkčních objektů ESA z vesmíru a zároveň demonstrovali servis na oběžné dráze – tedy novou cestu k potenciálně velmi hodnotnému oboru podnikání.“