Az űrrepülés csaknem hetven éve után az űrhajók meglehetősen súlyos problémává váltak. Ez az alacsony földi pályán (LEO) körül lebegő szemét az elhasznált első rakéta szakaszokból és a nem működő műholdakból áll, és jelentős veszélyt jelent a hosszú távú missziókra, például a Nemzetközi Űrállomás és a jövőbeli űrindítások számára. És az Európai Űrműveleti Központ (ESOC) Űrhasználati Iroda által kiadott számok szerint a probléma csak egyre súlyosbodik.
Ezenkívül az űrügynökségek és a légiforgalmi magántulajdonban lévő társaságok azt remélik, hogy az elkövetkező években sokkal inkább elindítják a műholdak és az űrlakások útját. Mint ilyen, a NASA elkezdett kísérletezni egy új forradalmian új ötlettel az űrhajók eltávolítása érdekében. Az úgynevezett RemoveDebris űrhajó, amelyet nemrégiben telepítettek az ISS-ből egy aktív hulladék eltávolító (ADR) technológiai demonstráció sorozatának végrehajtására.
Ezt a műholdat a Surrey Satellite Technology Ltd. és a Surrey Űrközpont állította össze (az Egyesült Királyságban a Surrey-i Egyetemen), és több európai repüléstechnikai társaság által végzett kísérleteket tartalmaz. Kb. 1 méter (3 láb) oldalról fekszik, és súlya körülbelül 100 kg (220 lbs), ezáltal a legnagyobb műholdat, amelyet eddig az ISS-hez szállítottak.
Az RemoveDebris űrhajó célja, hogy bemutassa a törmelékhálók és hárfák hatékonyságát az űrhajók rögzítésében és eltávolításában a pályáról. Ahogyan Sir Martin Sweeting, az SSTL vezérigazgatója egy közelmúltbeli nyilatkozatában mondta:
"Az SSTL tapasztalata az alacsony költségű, kis műholdas küldetések megtervezésében és felépítésében alapvető fontosságú az RemoveDEBRIS, az aktív hulladék eltávolító küldetések mérföldkőnek számító technológiai demonstrátorának sikere szempontjából.
A Surrey Űrközponttól és az SSTL-től eltekintve, az RemoveDebris űrhajó mögött álló konzorcium magában foglalja az Airbus Defencet és az Űrt - a világ második legnagyobb űrvállalatát - az Airbus Safran Launchers, Innovatív megoldások az űrben (ISIS), a CSEM, az Inria és a Stellenbosch University. Az űrhajó, a Surrey Space Center honlapjának megfelelően, a következőkből áll:
„A misszió egy fő műholdas platformból (~ 100 kg) áll, amely egy pályára állítva két CubeSat-ot mesterséges törmelék célpontjaiként helyez el a technológiák egy részének bemutatására (hálómegfogás, harpúfogás, látás-alapú navigáció, Dragsail de-orbitáció). A projektet az Európai Bizottság és a projekt partnerei társfinanszírozják, és a Surrey Űrközpont (SSC) vezetésével, a surreyi egyetemen, Egyesült Királyságban. ”
A demonstráció kedvéért az „anyahajó” két kockatestet fog telepíteni, amelyek két darab űrhasználatot szimulálnak. Az első kísérlet során a CubeSats egyikének - a DebrisSat 1-nek jelölve - felfújja a fedélzeti ballonját egy nagyobb darab szemét szimulálása céljából. Az RemoveDebris űrhajó ezután telepíti a hálóját, hogy elfogja, majd vezesse a föld légköréhez, ahol a hálózat felszabadul.
A második, a DebrisSat 2 nevű CubeSat-ot az anyahajó nyomkövető és hatótávolságú lézereinek, algoritmusainak és látás-alapú navigációs technológiájának tesztelésére fogják használni. A harmadik kísérletre, amely megvizsgálja a harpūna azon képességét, hogy megragadja az űrhajók keringő körüli pályáját, a következő márciusban kerül sor. Jogi okokból a hárfát nem tesztelik tényleges műholdas csatornán, hanem ehelyett az anyahajó nyújtja a karját, a végén egy célponttal.
A hárfát ezután másodpercenként 20 méter (45 mph) sebességgel hevítik a pontosságának ellenőrzése céljából. Miután az április 2-án az állomás felé indították, a műholdat az ISS japán Kibo laboratóriumi moduljából június 20-án telepítették az állomások kanadai robotkarja. Amint Guillermo Aglietti, a Surrey Űrközpont igazgatója elmondta az SpaceFlight Now interjújában, még mielőtt az űrhajót az ISS-hez bejuttatták volna:
„A háló, mint a törmelék elfogásának módja, nagyon rugalmas lehetőség, mert még ha a törmelék forog is, vagy szabálytalan alakú, a hálóval történő elfogása viszonylag alacsony kockázattal jár, mint a robotkarral való , mert ha a törmelék nagyon gyorsan forog, és megpróbál egy robotkarral elfogni, akkor nyilvánvalóan van egy probléma. Ezen túlmenően, ha robotkarral vagy megfogóval kívánja elfogni a törmeléket, akkor valahol meg kell ragadnia a törmeléket, anélkül, hogy csak egy darabját lebontaná. ”
A nettó kísérletet jelenleg 2018 szeptemberére tervezik, míg a második kísérletet októberre. Amikor ezek a kísérletek befejeződnek, az anyahajó fékező mechanizmusként működteti a húzórészét. Ez a tágítható vitorla ütközni fog a Föld külső légkörében levő molekulákkal, fokozatosan csökkentve a pályáját, amíg be nem tér a Föld légkörének sűrűbb rétegeibe, és nem ég.
Ez a vitorla biztosítja, hogy az űrhajó a telepítésétől számított nyolc héten belül elbomlik, nem pedig a becsült két és fél év alatt, amire a természetessé válik. E tekintetben az RemoveDebris űrhajó megmutatja, hogy képes megoldani az űrhajók problémáját, miközben nem teszi hozzá.
Végül az RemoveDebris űrhajó számos kulcsfontosságú technológiát tesztel, amelyek célja az orbitális törmelék lehető legegyszerűbb és költséghatékonyabb eltávolítása. Ha az eredményesnek bizonyul, az ISS több törzsben lévő RemoveDebris űrhajót is fogadhat, amelyeket fokozatosan el lehet helyezni az állomást és az operatív műholdakat fenyegető nagyobb űrhajók eltávolításához.
Conor Brown a Nanoracks LLC, a Kiber laboratóriumi modul fedélzetén a Kaber rendszert kifejlesztő cég külső hasznos teherkezelője, amely az ISS-ből növekvő számú MicroSat alkalmazására képes. Amint egy közelmúltbeli nyilatkozatában kifejtette:
Csodálatos, hogy elősegítettük ezt az úttörő missziót. Az RemoveDebris néhány rendkívül izgalmas aktív törmelék-eltávolítási technológiát mutat be, amelyek nagy hatással lehetnek arra, hogyan kezeljük az űrhajók előrehaladását. Ez a program kiváló példája annak, hogy nőtt a kis műholdas képességek, és hogy az űrállomás platformként szolgálhat ilyen méretű küldetésekre. Örülünk, hogy láthatjuk a kísérletek eredményeit, és befolyásolhatjuk ezt a projektet az elkövetkező években. ”
Az RemoveDebris űrhajó mellett az ISS nemrégiben kapott egy új eszközt az űrhajók észlelésére. Ezt Space Debris Sensor (SDS) néven ismertetik, egy kalibrált ütközésérzékelővel, amely az állomás külsejére van felszerelve, hogy figyelemmel kísérje a kisméretű űrhajók által okozott ütéseket. Az űrhajók tisztítására tervezett technológiákkal együtt a továbbfejlesztett ellenőrzés biztosítja, hogy megkezdődjön a LEO kereskedelme (és talán még gyarmatosítás is).
