Мрежа за космически боклук: какво показа RemoveDEBRIS и докъде стигна почистването

На 16 септември 2018 г. демонстрационният спътник RemoveDEBRIS изстреля мрежа и уви с нея малък спътник на около 11 метра от себе си. Според авторите на мисията това е първата демонстрация в орбита на технологии за улавяне на космически отпадъци. Проектът започна в края на 2014 г. с грант от Европейската комисия, а консорциум под ръководството на Космическия център на Университета в Съри го доведе до края му през март 2019 г.

Как беше устроен опитът

Спътникът с маса около 100 кг стигна до Международната космическа станция с кораб за снабдяване на SpaceX. После го пуснаха от шлюза на японския модул с роботизираната ръка на станцията. В орбита той освободи два малки спътника с формат 2U (CubeSat), които играеха ролята на отпадъци. Екипът на Гуглиелмо Аглиети (Guglielmo Aglietti) обяснява, че на Земята такива опити не могат да се възпроизведат напълно.

Първият CubeSat се отдели с около 7,5 см/с, по-бързо от планираните 5 см/с. После надуваеми щанги увеличиха размера му от 10 × 10 × 20 см до пирамида със страна около метър, за да прилича повече на голям отпадък. Мрежата се изстрелва с шест тежести по краищата ѝ. По проект трябваше да се разгъне до шестоъгълник, вписан в окръжност с диаметър 5 м.

В действителност стана по-различно. Две от щангите не се напълниха правилно и изтичащият газ завъртя целта. Мрежата се отвори до около 4 м, защото централната ѝ част остана леко заплетена. Въпреки това тя удари въртящия се CubeSat и го обви. Улавянето е станало на около 11 м, според оценката по зрителното поле на камерата и размера на целта. Не е ясно дали шнурът, който затваря мрежата като торба, е сработил, но според авторите целта едва ли е могла да се освободи. На 2 март 2019 г. CubeSat е изгорял в атмосферата заедно с мрежата като един обект.

Харпунът, камерите и платното

Вторият CubeSat беше пуснат на 28 октомври 2018 г. за проверка на камери и програми за навигация по образ. На 8 февруари 2019 г. харпунът удари мишена с размер на хилка за тенис на маса, закрепена на щанга на около 1,5 м от спътника.

Последният опит не успя. Командата за разгъване на платно за ускорено спускане, с размер около 3 × 3 м върху надуваема мачта, е дадена на 4 март 2019 г. Падането на спътника не се ускори. Причината не е потвърдена, но по-голямата част от данните отговаря на проблем с разгъването на мачтата. Уроците са приложени при по-нови платна. Заключението на екипа е, че мрежата и харпунът са доказали идеята, но трябва да се увеличат, вероятно с порядък, за да работят с големи спътници.

Колко е боклукът

В статията си от 2019 г. Аглиети и колегите му пишат, че през 2018 г. в орбита има почти 3000 нефункциониращи спътника и над 8000 тона отпадъци. Докладът за околната среда в космоса на Европейската космическа агенция (ESA), публикуван през септември 2026 г., дава оценка на базата на модела MASTER към 1 февруари 2026 г.: 68 450 обекта по-големи от 10 см, сред тях около 11 300 действащи спътника, 1,5 милиона отломки между 1 и 10 см и 230 милиона между 1 мм и 1 см.

През 2025 г. са били повече от 300 изстрелвания и над 4000 нови полезни товара. Докладът отчита, че през 2024 г. разпадания на обекти, свързани най-вече с двигателите, са добавили над 3000 каталогизирани фрагмента, а през 2025 г. новите фрагменти са били сравнително малко. Контролираното връщане на ракетни степени е нараснало от 10 % до над 65 % за десетилетието. Въпреки това докладът заключава, че сегашното спазване на правилата за ограничаване на отпадъците не стига за устойчива космическа среда в дългосрочен план.

Какво стана с ClearSpace-1

През декември 2020 г. ESA обяви договор за 86 милиона евро с екип, воден от швейцарската компания ClearSpace, за мисията ClearSpace-1. Тя трябваше да улови и свали Vespa: 112-килограмова горна част от адаптера за вторични товари на ракетата „Вега“, останала в орбита от втория ѝ полет през 2013 г. на около 801 × 664 км. Стартът се планираше за 2025 г., а за улавянето щяха да служат четири роботизирани ръце.

През август 2023 г. американската 18-а ескадрила за космическа отбрана съобщи за нови обекти около Vespa. ESA посочи като най-вероятна причина удар на малък непроследен обект и отбеляза, че основното тяло остава цяло. През април 2024 г. подготвителната фаза продължи под ръководството на консорциум, воден от OHB, като ClearSpace остана отговорна за приближаването и улавянето. Страницата на мисията в ESA сега посочва като цел PROBA-1: спътник от 2001 г. с маса около 95 кг, а стартът е планиран за 2029 г.

Между демонстрацията и почистването

Мрежата улови обект, който учените сами бяха пуснали на няколко метра от нея. ESA описва целта на ClearSpace-1 като некооперативен спътник, тоест такъв, който не съдейства при улавянето. Първата реална мисия е отложена с няколко години и сменя целта си. В същото време докладът за 2026 г. пише, че расте съгласието за по-строги правила: стандартът на ESA от 2023 г. намалява срока за напускане на орбитата след края на мисията от 25 на 5 години, макар да е задължителен само за проектите на агенцията.