Después de casi setenta años de vuelos espaciales, los desechos espaciales se han convertido en un problema bastante serio. Esta basura, que flota en la órbita terrestre baja (LEO), consiste en las primeras etapas de cohetes y satélites que no funcionan y representa una amenaza importante para misiones a largo plazo como la Estación Espacial Internacional y futuros lanzamientos espaciales. Y según los números publicados por la Oficina de Desechos Espaciales en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC), el problema solo está empeorando.
Además, las agencias espaciales y las compañías aeroespaciales privadas esperan lanzar considerablemente más en forma de satélites y hábitats espaciales en los próximos años. Como tal, la NASA ha comenzado a experimentar con una nueva idea revolucionaria para eliminar los desechos espaciales. Es conocida como la nave espacial RemoveDebris, que se implementó recientemente desde la ISS para llevar a cabo una serie de demostraciones de tecnología de eliminación activa de escombros (ADR).
Este satélite fue ensamblado por Surrey Satellite Technology Ltd. y el Centro Espacial Surrey (en la Universidad de Surrey en el Reino Unido) y contiene experimentos proporcionados por múltiples compañías aeroespaciales europeas. Mide aproximadamente 1 metro (3 pies) de lado y pesa alrededor de 100 kg (220 libras), lo que lo convierte en el satélite más grande desplegado en la ISS hasta la fecha.
El propósito de la nave espacial RemoveDebris es demostrar la efectividad de las redes de escombros y arpones para capturar y eliminar los desechos espaciales de la órbita. Como dijo Sir Martin Sweeting, director ejecutivo de SSTL, en un comunicado reciente:
"La experiencia de SSTL en el diseño y construcción de pequeñas misiones satelitales de bajo costo ha sido fundamental para el éxito de RemoveDEBRIS, un demostrador de tecnología de referencia para las misiones de eliminación activa de escombros que comenzará una nueva era de limpieza de basura espacial en la órbita de la Tierra".
Además del Centro Espacial Surrey y SSTL, el consorcio detrás de la nave espacial RemoveDebris incluye Airbus Defence and Space, la segunda compañía espacial más grande del mundo: Airbus Safran Launchers, Innovative Solutions in Space (ISIS), CSEM, Inria y Stellenbosch University. La nave espacial, según el sitio web del Centro Espacial Surrey, consta de lo siguiente:
“La misión comprenderá una plataforma satelital principal (~ 100 kg) que una vez en órbita desplegará dos CubeSats como objetivos de escombros artificiales para demostrar algunas de las tecnologías (captura de red, captura de arpón, navegación basada en visión, desorbitación de la vela de arrastre). El proyecto está cofinanciado por la Comisión Europea y los socios del proyecto, y está dirigido por el Centro Espacial Surrey (SSC), Universidad de Surrey, Reino Unido ".
En aras de la demostración, la "nave nodriza" desplegará dos cubesates que simularán dos piezas de basura espacial. Para el primer experimento, uno de los CubeSats, designado DebrisSat 1, inflará su globo a bordo para simular un pedazo de basura más grande. La nave espacial RemoveDebris desplegará su red para capturarla, luego la guiará a la atmósfera de la Tierra donde se lanzará la red.
El segundo CubeSat, llamado DebrisSat 2, se usará para probar el láser de seguimiento y de alcance de la nave nodriza, sus algoritmos y su tecnología de navegación basada en la visión. El tercer experimento, que probará la capacidad del arpón para capturar desechos espaciales en órbita, se realizará el próximo mes de marzo. Por razones legales, el arpón no se probará en un satélite real, sino que consistirá en que la nave nodriza extienda un brazo con un objetivo en el extremo.
El arpón se disparará luego con una correa a 20 metros por segundo (45 mph) para probar su precisión. Después de ser lanzado a la estación el 2 de abril, el brazo robótico canadiense de la estación desplegó el satélite desde el módulo de laboratorio japonés Kibo de la EEI el 20 de junio. Como Guillermo Aglietti, director del Centro Espacial Surrey, explicó en una entrevista con SpaceFlight Now antes de que la nave espacial fuera lanzada a la EEI:
"La red, como una forma de capturar escombros, es una opción muy flexible porque incluso si los escombros están girando, o tiene una forma irregular, capturarlos con una red es un riesgo relativamente bajo en comparación con ... ir con un brazo robótico , porque si los escombros giran muy rápido e intenta capturarlos con un brazo robótico, entonces claramente hay un problema. Además, si va a capturar los escombros con un brazo robótico o una pinza, necesita un lugar donde pueda agarrar su pedazo de escombros sin romper solo un trozo ”.
El experimento neto está actualmente programado para septiembre de 2018, mientras que el segundo experimento está programado para octubre. Cuando se completen estos experimentos, la nave nodriza desplegará su vela de arrastre para actuar como un mecanismo de frenado. Esta vela expansible experimentará colisiones con moléculas de aire en la atmósfera exterior de la Tierra, reduciendo gradualmente su órbita hasta que entre en las capas más densas de la atmósfera de la Tierra y se queme.
Esta vela asegurará que la nave espacial se desorbita dentro de las ocho semanas posteriores a su despliegue, en lugar de los dos años y medio estimados que tardaría en suceder naturalmente. A este respecto, la nave espacial RemoveDebris demostrará que es capaz de abordar el problema de los desechos espaciales sin agregarle nada.
Al final, la nave espacial RemoveDebris probará una serie de tecnologías clave diseñadas para hacer que la eliminación de desechos orbitales sea lo más simple y rentable posible. Si resulta efectivo, la ISS podría estar recibiendo múltiples naves espaciales RemoveDebris en el ftureu, que luego podrían desplegarse gradualmente para eliminar piezas más grandes de desechos espaciales que amenacen la estación y los satélites operativos.
Conor Brown es el gerente de cargas externas de Nanoracks LLC, la compañía que desarrolló el sistema Kaber a bordo del módulo de laboratorio Kibo para acomodar el creciente número de MicroSats que se implementan desde la EEI. Como expresó en una declaración reciente:
"Es maravilloso haber ayudado a facilitar esta misión innovadora. RemoveDebris está demostrando algunas tecnologías de eliminación de desechos activas extremadamente emocionantes que podrían tener un gran impacto en la forma en que manejamos los desechos espaciales en el futuro. Este programa es un excelente ejemplo de cómo han crecido las capacidades de los satélites pequeños y cómo la estación espacial puede servir como plataforma para misiones de esta escala. Todos estamos emocionados de ver los resultados de los experimentos y el impacto que este proyecto puede tener en los próximos años ".
Además de la nave espacial RemoveDebris, la ISS recibió recientemente una nueva herramienta para detectar desechos espaciales. Esto se conoce como Sensor de desechos espaciales (SDS), un sensor de impacto calibrado montado en el exterior de la estación para monitorear los impactos causados por los desechos espaciales a pequeña escala. Junto con las tecnologías diseñadas para limpiar los desechos espaciales, un monitoreo mejorado asegurará que la comercialización (y quizás incluso la colonización) de LEO pueda comenzar.
