ClearSpace-1 – tak zní název první kosmické mise, která bude mít za úkol stažení nějakého umělého kosmického tělesa z oběžné dráhy a která by měla odstartovat v roce 2025. Evropská kosmická agentura navázala spolupráci s komerčním konsorciem, která vede startupová firma, aby společně položili základy nového segmentu trhu kosmických služeb. Ten by se měl zaměřit na servis družic na oběžné dráze i na odstraňování vysloužilých kusů. Výběru předcházel dlouhý proces, kdy proti sobě stálo několik „konkurenčních“ návrhů. Slavit nakonec mohlo konsorcium, v jehož čele stojí švýcarská společnost ClearSpace. Tu založili lidé z univerzity EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) v Lausanne, kteří se kosmickou tříští dlouhodobě zabývali. Nyní se čeká na jejich závěrečný návrh, než celý projekt v březnu odstartuje.
„Nyní je správný čas na takovou misi,“ říká Luc Piguet, zakladatel a šéf firmy ClearSpace a dodává: „Problémy s kosmickou tříští nás tlačí víc než kdy dřív. Na oběžné dráze máme zhruba 2000 aktivních družic a více než 3000 nefunčních. V následujících letech se počty družic zvýší přímo řádově, jelikož se chystá hned několik družicových megakonstelací tvořených stovkami, nebo dokonce tisícovkami družic na nízké oběžné dráze, které poskytnou komunikační služby s nízkou latencí, nebo budou snímkovat Zemi. Proto je jasné, že potřebujeme „odtahovou službu“, která by odstraňovala nefunkční družice z velmi vytížených drah.“
Zdroj: https://www.esa.int/
Na ministerské konferenci Space19+, která se koncem listopadu konala ve španělské Seville, se zástupci členských zemí shodli, že uzavřou smlouvu s komerční společností, která bude mít za úkol stáhnout z oběžné dráhy neaktivní objekt patřící Evropské kosmické agentuře. Návrh získal podporu nového programu Kosmická bezpečnost (Space Safety), jelikož zájem o aktivní účast na úklidu kosmického prostoru a ukázka nezbytných technologií jsou ve shodě s cíli programu.
„Představte si, jak nebezpečné by byly plavby po moři, kdyby po hladině stále pluly všechny lodě, které kdy ztroskotaly,“ dává zajímavý příklad ředitel ESA, Jan Wörner a dodává: „Taková situace dnes panuje na oběžné dráze a nemůžeme dopustit, aby tomu tak bylo o nadále. Členské státy ESA daly nové misi jasnou podporu, což otevírá cestu do budoucna k důležitým komerčním možnostem.“
„Dokonce i kdyby hned zítra byly všechny kosmické starty zastaveny, tak podle počítačových modelů by množství kosmické tříště i nadále narůstalo. Mohly by za to vzájemné kolize mezi objekty, které by vytvářely nové úlomky dominovým efektem,“ říká Luisa Innocenti, která stojí v čele iniciativy ESA Clean Space a dodává: „Potřebujeme vyvinout technologie, které zamezí vzniku nových úlomků a které odstraní objekty již existující. Studie odborníků z NASA i ESA ukazují, že jedinou možností, jak stabilizovat prostředí oběžné dráhy, je aktivní odstraňování velkých objektů. V souladu s tím budeme pokračovat v našem vývoji nezbytných navigačních a řídících technologií, setkávacích a záchytných metod v rámci nového projektu zvaného ADRIOS (Active Debris Removal/ In-Orbit Servicing). Výsledky se pak aplikují na misi ClearSpace-1. Tato nová mise nám ve spolupráci s projekčním týmem ESA pomůže prověřit tyto technologie a získat v tomto oboru světové prvenství.“
Zdroj: https://www.esa.int/
Až se ClearSpace-1 dostane na oběžnou dráhu, měl by vyhledat adaptér Vespa (Vega Secondary Payload Adapter), který se nachází na oběžné dráze 660 × 800 km. Při své druhé misi jej sem v roce 2013 dopravila malá raketa Vega. Adaptér Vespa je ideálním objektem pro první ostrou zkoušku. Váží 100 kg a jeho rozměry jsou srovnatelné s malými družicemi. Relativně jednoduchý tvar ve spojení s pevnou konstrukcí zase zjednoduší sbírání prvních zkušeností, než se odborníci pustí na větší a složitější záchyty při dalších misích. Vyloučeny do budoucna nejsou ani vícečetné záchyty.
Současný plán počítá s tím, že ClearSpace-1 bude vypuštěn na nižší dráhu – zhruba do výšky 500 kilometrů. Tady projde fází prověřování fungování všech systémů a poté vlastními prostředky zvýší oběžnou dráhu a setká se s cílovým objektem. Zachycení by měla obstarat čtveřice robotických paží pod dohledem odborníků z ESA. Sestava obou těles pak bude aktivním zážehem motorů na Clearspace-1 stažena z oběžné dráhy.
Přeloženo z:
https://www.esa.int/
Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/clearspace-1/21503850-1-eng-GB/ClearSpace-1.jpg
https://www.esa.int/…/21503891-1-eng-GB/ClearSpace-1_with_captured_Vespa.png
https://www.esa.int/…/12644371-6-eng-GB/VV02_fairing_integration.jpg
Dobře že se někdo snaží, ale vypustit na stažení tisíců satelitů stejný počet srovnatelně velkých/těžkých by stálo jistě nemalé peníze. Pro jednotky kusů dobré řešení, pro masové použití by to chtělo něco efektivnějšího.
Já tedy tak nějak předpokládám nikoli dedikovaný start pro každý čistič, ale vynesení několika čističů najednou. Tedy, až to bude ve fázi ostrého nasazení. A také je možné zachytit odpad, snížit perigeum sestavy, uvolnit odpad a hned se vrátit na stabilní dráhu. Závisí to hlavně na hmotnosti odpadu.
Možnost vysloužilý satelit jen dopravit na dráhu, kde zanikne např. v řádu měsíců mě nenapadla, asi jsem o takovém návrhu ani nikde nečetl. Předpokládám, že takové zařízení by mohlo disponovat iontovými motory právě pro výraznější změny dráhy. Zní to jako elegantní řešení.
Trochu sci-fi. Čistič by měl zásobu malých motůrků, přicvakl by jeden na odpad a pokračujem dál.
To je fajn, jen by ty motůrky musely mít stabilizační trysky, počítač a systém pro určení orientace.
Tak systém na určení orientace včetně manévrovacích setrvačníků se dneska vejde do jedné cubesatové krychličky.
Jediný problém je cena, což ovšem platí pro celý tenhle projekt.
Ta krychlička má své omezení – třeba na několikatunovou družici by nestačila.
Myslíte to tak, že by ty setrvačníky nestačili na stabilizaci několikatunové družice po dobu zážehu trvajícího pár sekund?
No možné to je, já technickou specifikaci nečetl. Vy ano?
Specifikaci jsem neviděl, výpočty jsem neprováděl. Ale zase ta krychlička by ke zpomalení několikatunové družice potřebovala asi o trochu delší čas než jen pár sekund. I Sojuz dělá brzdící zážeh trvající přes 4 minuty. A to má více pohonných látek a a větší motor, než kolik by pojmula ona krychlička.
Nebo je možné čističe vypouštět jako sekundární náklady s věžnými misemi. Možností je mnoho.
Nebo použít nákladní starship po doručení nákladu na orbitu
možností jak to dělat bude spíš přibývat
Vždy mě fascinuje, jak papaláši z různých státních/nadnárodních agentur a institucí mají plná ústa slov jako „konkurence“, „komerční“, „nové trhy“. A nějak se v tom vzletném řečnění zapomene zmínit, že půjde ze sta procent o projekty financované z veřejných zdrojů, tedy kapes daňových poplatníků.
Aby bylo jasno: aktivity směrem k čištění frekventovaných orbitálních drah podporuji. Co se mi nelíbí je tohle „lakování na růžovo“.
Jak jsou daleko projekty, ktere pocitaji s deorbitaci vesmirneho odpadu pomoci laseru na Zemi? Cetl jsem o takovem projektu pred nekolika lety, ale dlouho uz jsem na nic nenarazil. Lasery v poslednich par letech neskutecne posilily, zlevnili a mnohem efektivneji vyuzivaji energii, tak mi tohle prijde jako lepsi cesta…alespon pro mensi objekty. A mimochodem je to dobra zprava pro projekt Starshot, o kterem se taky ted moc nepise. Diky za clanek!
Deorbitácia pomocou laseru vyrobí z jedného väčšieho kusu odpadu desiatky, možno stovky menších kusov.
deorbitace pomoci laseru na Zemi by nemela objekt roztristit. Jde o odparovani materialu z povrchu orbitalniho odpadu/nefunkcniho satelitu. Tohle ablativni delta-v pak zrychli deorbit. Samozrejme by se toto dalo pouzit jen na objekty s neutralizovanymi nadrzemi, kde nehrozi vybuch telesa…pripadne ozarovat misto, ktere nezpusobi vybuch nadrzi. Nasel jsem k tomu clanek z roku 2011, podle ktereho staci i na velke objekty laser o vykonu 150 kilowatt.
https://www.wired.com/2011/10/space-junk-laser/
150 kilowatt je v dnesni dobe naprosto realna hodnota…viz napr. zde:
https://www.armadninoviny.cz/megawattove-bojove-lasery-pro-americkou-armadu-namornictvo-a-letectvo.html
Nemuzu ale dohledat zadny novy projekt, ktery by se timto zabyval coz me prekvapuje…pro me je to praktictejsi a levnejsi reseni, nez posilat nahoru „odpadove tahace“ a na rozdil od moznych budoucich pozemnich laserovych antisatelitnich zbrani i tak nejak sympatictejsi
On je trochu problém ani ne ve výkonu laseru, ale v jeho přesném zaměření na malinký objekt vzdálený stovky km pohybující se rychlostí několika km/s.
Bral bych to hodně s rezervou. Třeba vojenský projekt létajícího laseru YBL skončil právě kvůli nepřekonatelným technologickým problémům s rozptylem laserového paprsku v atmosféře, která geometricky roste se vzdáleností.
Ale kdyby ten laser byl na orbite, tak by to fungovalo.
Svitit na dany kus odpadu bude samozrejme jen kdyz bude vhodne pred nim, aby ho zpomaloval. Sam si drahu zvysi (jako fotonova raketa, takze velmi malo), odpadu drahu snizi (vetsina delta_v bude pochazet z par puvodniho materialu objektu, nikoliv z fotonu). Vykon nemusi byt extremni, protoze casu je dost. Solarni panely zajisti energii a superkondenzatory ji dokazou velmi rychle uvolnit.
Takove zarizeni muze byt na orbite roky.
Nejvetsi problem bude ve skutecnosti s vyzarenim odpadniho tepla.
Neco anglicky o laserech na orbite: http://www.projectrho.com/public_html/rocket/spacegunconvent.php hledejte „Laser Cannon“. Je to sice navod pro autory sci-fi, ale rovnice a fyzika jsou „sci“ a ne „fi“.
To už je o něco lepší, ale zase to má jiné nevýhody – stačí špatně zaměřit paprsek a riskujete poškození jiné družice a hlavně když zpomalíte cílový objekt, začne se vám stále více a více vzdalovat, což klade stále větší nároky na jeho zaměření.
Riziko zasazeni jine druzice tu je, ale ne az tak velke. Obezna draha je v zasade prazdna a na prikladu Hubble Space Teleskopu je videt, ze se umime zamerit a stabilizovat velice presne.
Navic navrhuji tak maly vykon laseru, ze jeden zasah v zasade nic neudela, pokud se netrefi do nejakeho velmi citliveho mista. Ta druzice, kterou je treba deorbitovat dostane tisice az stovky tisic zasahu. A to proto, aby laser nemuzel byt velky a baterie/superkonedenzatory, nebo dokonce solarni panely (pro system bez akumulace) take ne.
Tim pada i ta namitka se zmenou obezne drahy. Ta deorbitase laserem podle me nemuze (pri dnesnich vykonech laseru) probehnout behem jedne orbity. Laser nezmeni inklinaci, pouze snizi perigeum a zmeni obeznou dobu. Takze casem se zase potkaji ve vhodne konfiguraci.
Ten laser dokaze vycistit orbitu od odpadu s podobnou inklinaci, jako ma on sam. Ale behem jednoho obehu vypali na desitky az tisice objektu a deorgitace jednoho konkretniho objektu bude trvat stovky az tisice obehu (coz jsou radove mesice, takze to neni zas az takovy problem v porovnani s tim, ze to uz pres 60 let neresime nijak).
Je hezké sledovat různé starty a při tom tleskat, když se povede náklad vynést na oběžnou dráhu. Ale docela rád bych byl, kdyby se taky přidalo trochu z ekologického hlediska: Co se stalo s posledními stupni? Opravdu spadly do moře? Nebo přidávají smetí na oběžné dráze?
Nestálo by za to přidávat taky tyto informace?
Některé horní stupně aktivně deorbitují, některé pasivně a i ty zanikají během jednotek měsíců, nehledě na to, jestli je to LEO kolem 300 km, nebo GTO. Problém je u stupňů, které náklad vynášejí přímo na GEO, zpravidla nedisponují potřebným množstvím paliva. Pro ně, stejně jako pro telkom GEO satelity je určena takzvaná hřbitovní dráha, což je oblast za GEO. Podle mě tyto informace jsou tak trochu fádní a nepodstatné. Dobře, za jednu krátkou větu bychom se určitě nezlobili, ale pochybovat o návratu horních stupňů z LEO je jako pochybovat o základních fyzikálních principech.
Pokud je taková informace k dispozici, většinou ji do článku doplníme.
Možná by mohly jednotlivé agentury nebo společnosti přidávat ke svým objektům motor, který je může velmi jednoduše navést do atmosféry. Sice je to hmotnost a tím i finance navíc, ale vyšlo by to levněji než komplikované likvidační operace. Samozřejmě některým provozovatelům je to jedno, budou své objekty nechávat na oběžné dráze a spoléhat na to, že ostatní budou svá zařízení aktivně odstraňovat a tím snižovat riziko pro všechny.
Jenže takový motor by byl k ničemu bez systému pro určení orientace v prostoru. Stačí udělat zážeh špatným směrem a nadělá víc škody než užitku. Nejen tím, že by oběžnou dráhu zvýšil, ale taky by mohl zasáhnout jiný objekt.
No jo. Vlastně se bavíme o nefunkčních družicích. Zážeh motoru proti směru letu je sice hezká a jednoduchá představa, ale jak zjistit, jak je družice natočena. Nemluvě o tom, že by obvykle ani nebylo jak dát k tomuto zážehu povel. Mrtvý objekt spolupracovat nebude. To mě nějak nedošlo 🙂
Neviem či sa mám radovať alebo byť sklamaný. Úžasné je že je to krok správnym smerom ale realizácia je strane konzervatívna a neefektívna. Komerčné sa to nedá nazvať ani omylom. Jedine vládne agentúry by to mohli financovať a tie si budú sťahovať iba svoj bordel. Takže je to ako ako napĺňať bazén lyžičkou. Skôr mohli skúsiť niečo nové ale hlavne viacnásobné použiteľné.
Ja myslim, ze to nakoniec skonci ako bezne vecai v sucasnosti, kedy je poplatok za recyklaciu uz v cene vyrobku.
Uz teraz su tlaky na to aby satelity kompletne zhoreli pri deorbitacii. Casom pridu tlaky aj na likvidaciu satelitov z obeznej drahy. Aj ked miesta na orbite je vela, pribudajucim odpadom sa bude riziko zrazky zvysovat. Cim viac sa bude vesmir komercionalizovat tym budu tlaky vacsie.
Myslim, ze to bude ako pisal DAN, nejaky satelit cistic na viac pouziti, mozno aj dotankovatelny. Pravdepodobne vznikne aj nejaky standardizovany uchytny bod, ktory sa bude povinne instalovat na vsetky satelity (urychlenie a ulahcenie zachytenia).
Bud naraz vyniest vacsie mnozstvo „cisticov“ na rozne orbity, alebo ako sekundarny naklad.
„Ja myslim, ze to nakoniec skonci ako bezne vecai v sucasnosti, kedy je poplatok za recyklaciu uz v cene vyrobku.“
Na tom se dokáže dohodnout tak USA s EU a možná Japonsko, zbytek to bude ignorovat a získá tím konkurenční výhodu ve vynášení náladu.
Standartizovaný bod pro zachycení je dobrý nápad (jednoduchý, levný). Stejně se mi líbí nápad s rozvinutím lana, nebo plachty, které urychlí deorbit (trochu dražší, ale taky jednoduché).
Aj američania uvažujú o podobnom projekte a určite sa realizuje. Rusko a Čína určite nie. V Číne padajú trosky z neúspešných a vyhorelých stupňov do obývaných oblastí a zomierajú ľudia a demolujú sa príbytky a v Číne, ako sa zdá, to nikomu nevadí. A EU ani USA nebudú môcť na ruské a čínske nefukčné satelity ani siahnuť, nie to ešte sa k ním približiť a deorbitovať.
🙁 :/
To padání stupňů do obydlených oblastí už čína začíná řešit. Nedávno provedli první test s roštovými kormidly, které nasměrovali stupeň mimo obydlenou oblast.
To je opravdu dobré. S velkou slávou a nemalými náklady sundat jednu vysloužilou družici a na druhé straně Musk zaplevelí prostor okolo Země desítkami tisíc družic s chimérou aby v každém zapadlém koutě Země, zejména na neobydlených pouštích, neobydlených velehorách či mořských dálavách, nebo někde na Sibiři byl vysokorychlostní internet.
Ano, stejně jako bylo úplně zbytečné zavádět železniční dopravu, parní stroj nebo internet. Vždyť to k ničemu nebude.
A Starlinky se na navyšování kosmické tříště nebudou podílet,jelikož budou před koncem služby samy stahovány z oběžné dráhy.
To je demagogie. Starlink nedělá žádnou novou revoluci, jen možná udělá nějakému procentu obyvatel život pohodlnější. Jenže to dělá například i osobní automobilová doprava, která ale dospěla do takového bodu, že škodí jak lidem, tak i planetě.
A co se týče vesmírného smetí, zkušenosti ze srážek na oběžné dráze odhalily, že spousta trosek byla vymrštěna na mnohem vyšší orbity…
Starlink má potenciál vytvořit technologické podhoubí pro rozvoj dalších technologií.
A pokud automobilová doprava škodí planetě, tak máme aspoň o důvod víc, proč se snažit kolonizovat jiné planety.
Obávám se , že starlink bude přispívat k kosmické tříšti. Jednak některé selžou, ale co horšího za několik let činnosti jich bude řada roztříštěna už stávajícím smetím.
Četl jsem, že by měly provádět autonomní manévry a vyhýbat se kolizím se známými objekty. A navíc na této dráze vydrží objekty méně než deset let.
Starlinky budou nejen aktivně stahovány, ale jsou na takové dráze, že ji musí aktivně udržovat. Tedy v případě nefunkčnosti klesnou do atmosféry a shoří (v řádu měsíců).
No. Názor. Vzal bych tu flintu z žita a navrhnul řešení.. Já Alois vím co je špatně! Ale je to tajný, tak pište zájemci do OZ. 🙂 Díky za článek. Ať ho každý pochopí po svém.
Brý den, a co vyvinout deorbitér, větší družici s iontovými motory, solárními panely a několika robotických paží. Deorbitér by se dostal k nefunkční družici, zachytil ji a klesal na nižší orbity, až by byl dostatečně nízko, natočil by se deorbitovanou družicí vzad, paže by družici nasměrovali na mechanický pružinový deorbitovač a družice by dostala kopanec až by z toho snížila orbitu ještě o několik a několik desítek km, a zároveň deorbitér získá energii na malé zvýšení svý orbity. Deorbitér zvýší motory dráhu, napruží deorbitovač a loví další cíl. Inspirováno povídkou od A.C.Clarka kdy astronaut na suborbitální dráze Měsíce vyskakuje z lodi aby přešel na orbitální rychlost
Zaprvé je Vaše řešen složité a zadruhé by pružina na dostatečný impuls nestačila. Za druhé – pokud byste nějak docílil dost silného kopance, mohl byste z družice náhlým impulsem odlámat třeba solární panely nebo antény.
Tak kopanec na závěr je prima nápad.
Ale u deorbiteru s velkými solárními panely to asi nebude moc intenzivní kopnutí, jinak by si polámal křidélka.
Trochu se obávám, že na vícenásobné stažení bude potřeba příliš paliva. Možná ještě tak posbírat víc objektů na podobných drahách a pak jednou hurá dolů.
Tak kopanec pokud je složitej tak prováděn být nemusí, stači dopravit na nízkou dráhu a lehce šťouchnout. Je fakt že takový deorbitér nedokáže operovat na celym spektru oběžných drah, deorbitérů by muselo být více a do atmosféry by posílal až ten nejspodnější, vrchnějsí by mohli parkovat na dočasnou dráhu poblíž, kde by si pro ně létal nižší. Nebo by vůbec nemusel deorbitovat ale jen uklízet na konkrétní dráhu, asi zatím hodně velké scifi že by deorbitér přivezl na orbitální stanici second hand solární panely nebo jiný využitelný HW, využitelné spíše u jiných planet než u Země
Nestáhl už nějaké družice z oběžné dráhy raketoplán?
No každopádně je to hodně ambiciozní projekt.
Hlavně aby to nevynášela Vega s adaptérem… 🙂
Pochybujem o ekologickom význame. A je to aj neekonomické. Vidím v tom militantnosť.
Stačí uchopiť poriadny šuter a nasmerovať ho na Kremeľ. Výsledok bude ako po jadrovej bombe za zlomok ceny jadrovej bomby.
Víte, kdyby podobným způsobem uvažovali všichni, tak jsme dodnes v jeskyních. Nožem si sice ukrojíte chléb, ale taky s ním můžete někoho zabít. Každá technologie se dá zneužít.
P.S. Úplně vynechávám úvahy o tom, jak složité by bylo Vámi popisovaný šutr v kosmu dostihnout, dopravit k Zemi a ještě jej poslat na konkrétní místo. To je sci-fi.
Trochu mi to se šutrem na Kreml připomnělo jeden vtip z doby komunismu:
To takhle vypukne 3. světová válka a generál hlásí v bunkru americkému prezidentovi: „Provedli jsme útok balistickými raketami a Rusové taky. Předpokládáme oběti na ruské straně 30 miliónů.“ „A na americké?“ „Ehm, zhruba 27 miliónů, ale ta gumová hlavice ještě skáče.“