أثناء العمل في مركز ناسا جونسون للفضاء خلال السبعينيات ، توقع عالم الفيزياء الفلكية دونالد كيسلر أن التصادمات بين الحطام الفضائي ستصبح شائعة بشكل متزايد مع زيادة كثافة الحطام الفضائي في المدار حول الأرض - مما يخلق تأثيرًا متتاليًا. منذ عام 2005 ، اتبعت كمية الحطام في المدار منحنى نمو أسي ، مما يؤكد توقع كيسلر.
بالنظر إلى أن المشكلة ستزداد سوءًا فقط في السنوات القادمة ، هناك طلب متزايد على التقنيات التي يمكنها إزالة الحطام الفضائي. بعد عملية تنافسية ، تعاقدت وكالة الفضاء الأوروبية مؤخرًا مع شركة ClearSpace السويسرية الناشئة لإنشاء أول مهمة فضائية لإزالة الحطام في العالم. من المتوقع إطلاق هذه المهمة ، المعروفة باسم ClearSpace-1 ، بحلول عام 2025 وستساعد على تمهيد الطريق لمزيد من مهام إزالة الحطام.
في الوقت الحاضر ، هناك ما يقدر بنحو 29000 قطعة من الحطام الفضائي في المدار التي تشكل خطر تصادم شديد مع الأقمار الصناعية والبعثات الفضائية. ومع ذلك ، هذه ليست سوى الأشياء التي يتجاوز قطرها 10 سم (~ 4 بوصات). علاوة على ذلك ، هناك 750.000 جسم يتراوح حجمها من 1 مم إلى 1 سم و 166 مليونًا أخرى يتراوح قطرها بين 1 و 10 سم (0.4 إلى 4 بوصات).
لإيجاد حلول لهذه المشكلة ، اجتمع فريق من الباحثين ذوي الخبرة في مجال الحطام الفضائي من Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) لإطلاق ClearSpace اليوم. في المجلس الوزاري الأخير لوكالة الفضاء الأوروبية (Space19 +) - الذي عقد في إشبيلية ، إسبانيا ، في نهاية شهر نوفمبر - وافق الوزراء على منح عقد خدمة لمزود تجاري لإزالة شيء مملوك لوكالة الفضاء الأوروبية غير نشط بأمان من LEO.
من خلال الدعم المقدم من برنامج ESA الجديد لسلامة الفضاء ، تهدف هذه المبادرة إلى المساهمة في عملية تنظيف الفضاء المداري. وفي الوقت نفسه ، يُقصد منه العمل كمُظاهر سيصدق على التقنيات اللازمة لإزالة الأنقاض. كما أوضحت لويزا إنوشينتي ، التي ترأس مبادرة الفضاء النظيف التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية:
"تشير دراسات وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية إلى أن الطريقة الوحيدة لتحقيق الاستقرار في البيئة المدارية هي إزالة العناصر الكبيرة من الحطام بنشاط. وبناءً على ذلك ، سنستمر في تطوير تقنيات التوجيه والملاحة والتحكم الأساسية وطرق الالتقاء والتقاط الصور من خلال مشروع جديد يسمى إزالة الحطام النشط / الخدمة داخل المدار - ADRIOS. سيتم تطبيق النتائج على ClearSpace-1. ستتيح لنا هذه المهمة الجديدة ، التي ينفذها فريق مشروع وكالة الفضاء الأوروبية ، عرض هذه التقنيات ، وتحقيق عالم أولاً في هذه العملية. "
بمجرد دخوله في المدار ، سيقابل "المطارد" من ClearSpace-1 مع المرحلة العليا من محول VEga الثانوي للحمولة (VESPA) الموجود حاليًا على مدار ارتفاع 800 كم × 660 كم (500 ميل × 410 ميل). نتج هذا الجزء من الحطام عن الرحلة الثانية من قاذفة Vega ، التي جرت في عام 2013 وسلمت القمر الصناعي Proba-V التابع لوكالة الفضاء الأوروبية إلى المدار ، بالإضافة إلى أول أقمار صناعية في فيتنام وإستونيا.
هذا الهدف هو موضوع مثالي لعدد من الأسباب. بالإضافة إلى وجود كتلة 100 كجم (220 رطل) - والتي يمكن مقارنتها بكمية القمر الصناعي البائد - فإن شكله البسيط نسبيًا وبنيته القوية سيجعل من السهل التقاطه ونقله. على هذا النحو ، تعتبر المرحلة العليا من VESPA حالة اختبار جيدة قبل إجراء أي محاولات لالتقاط قطع أكبر من الحطام (أو قطع متعددة).
قبل موعد مهمة ClearSpace-1 "بهدفها ، سيتم إطلاقها في مدار أقل من 500 كيلومتر (ميل) للتكليف والاختبارات الحرجة. بمجرد اكتماله ، سيتم رفع المطارد إلى مداره المستهدف ، وتحت إشراف وكالة الفضاء الأوروبية ، استخدم أربعة أذرع روبوتية لالتقاط VESPA. بعد ذلك يتم إزالة كليهما من الهواء ليحترق في الغلاف الجوي. كما أوضح Luc Piguet ، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة ClearSpace:
"هذا هو الوقت المناسب لمثل هذه المهمة. أصبحت قضية الحطام الفضائي أكثر إلحاحًا من أي وقت مضى. واليوم لدينا ما يقرب من 2000 قمر صناعي حي في الفضاء وأكثر من 3000 قمر صناعي فاشل. وفي السنوات المقبلة ، سيزداد عدد السواتل بترتيب من حيث الحجم ، مع العديد من الأبراج الضخمة التي تتكون من مئات أو حتى الآلاف من الأقمار الصناعية المخطط لها في مدار الأرض المنخفض لتقديم خدمات اتصالات ومراقبة واسعة النطاق وذات زمن انتقال منخفض. الحاجة واضحة لـ "شاحنة جر" لإزالة الأقمار الصناعية الفاشلة من هذه المنطقة التي يتم الاتجار بها بشدة. "
هذا القرار هو جزء من الخطة الأكثر طموحًا حتى الآن لمستقبل وكالة الفضاء الأوروبية وقطاع الفضاء الأوروبي. في المجلس الوزاري لهذا العام ، التزمت وكالة الفضاء الأوروبية بزيادة التمويل للأبحاث والاستكشافات المتعلقة بالفضاء لأول مرة منذ 25 عامًا.
وهذا يشمل أول كاشف موجات الجاذبية في الفضاء - هوائي الفضاء التداخل بالليزر (LISA) - الذي سيرافق مهمة التلسكوب المتقدم للفيزياء الفلكية عالية الطاقة (أثينا) أثناء دراسة الثقب الأسود. لأسباب واضحة ، يحتل التعامل مع الحطام الفضائي مكانًا خاصًا في خطط وكالات الفضاء للمستقبل.
كواحد من رواد تعقب الحطام الفضائي ، لا ينبغي أن يكون التزام وكالة الفضاء الأوروبية باستراتيجيات التخفيف والتنظيف مفاجأة.
وقال جان وورنر ، المدير العام لوكالة الفضاء الأوروبية: "تخيل مدى خطورة الإبحار في أعالي البحار إذا كانت جميع السفن التي فقدت في التاريخ لا تزال تنجرف فوق المياه". هذا هو الوضع الحالي في المدار ولا يمكن السماح له بالاستمرار. وقد قدمت الدول الأعضاء في وكالة الفضاء الأوروبية دعمها القوي لهذه المهمة الجديدة ، والتي تشير أيضًا إلى الطريق إلى الأمام نحو الخدمات التجارية الجديدة الأساسية في المستقبل ".
