Key takeaways
- ESA schrijft voor dat satellieten hun baan moeten verlaten aan het einde van hun operationele levensduur of binnen vijf jaar daarna.
- Active debris removal (ADR) missies en Design for Removal (D4R) technologieën worden ontwikkeld om de uitdaging aan te gaan van het verwijderen van satellieten die niet autonoom hun baan kunnen verlaten.
- Het ontwerpen van satellieten met inherente verwijderbaarheid in gedachten, door middel van gestandaardiseerde koppelingsinterfaces en navigatiehulpmiddelen, is van cruciaal belang voor het succesvol vangen en verwijderen van afgedankte satellieten.
De toenemende hoeveelheid ruimteschroot vereist preventieve maatregelen om ervoor te zorgen dat de banen om de aarde veilig en functioneel blijven voor toekomstige ruimtevluchten. Om dit te bereiken, schrijft ESA voor dat satellieten hun banen moeten verlaten aan het einde van hun operationele levensduur of binnen vijf jaar daarna, afhankelijk van hun baanhoogte. Maar wat gebeurt er als een satelliet niet autonoom zijn baan kan verlaten?
ESA is actief bezig met de ontwikkeling van ADR-missies (Active Debris Removal) en D4R-technologieën (Design for Removal) om deze uitdaging aan te gaan. ADR houdt in dat een achtervolgend ruimtevaartuig wordt ingezet dat de baan van het doelpuin volgt en het met succes vangt. Eenmaal vastgemaakt, wijzigt de gecombineerde ruimtevaartuigstapel zijn traject of start een terugkeer om te voldoen aan de richtlijnen voor het beperken van ruimtepuin.
Kerntechnologieën en initiatieven
Het vlaggenschipproject van ESA, ADRIOS (Active Debris Removal / In-Orbit Servicing), richt zich op de ontwikkeling van cruciale geleidings-, navigatie- en besturingstechnologieën, samen met rendez-vous- en vangmethoden. De ClearSpace-1-missie illustreert deze inspanning door de verwijdering van ESA’s Proba-1 satelliet uit een lage baan om de aarde te demonstreren. Deze onderneming brengt ingewikkelde uitdagingen met zich mee door het ontbreken van vooraf geïnstalleerde koppelingstechnologie op Proba-1, waardoor het als een “onwillig” doelwit wordt geclassificeerd.
Ontwerpen voor verwijdering
Het succes van toekomstige ADR-missies hangt af van het ontwerp van satellieten met de inherente verwijderbaarheid in gedachten. Dit houdt in dat er gestandaardiseerde koppelingsinterfaces en navigatiehulpmiddelen moeten worden ingebouwd voor operaties op korte afstand. Stel je een universele “USB-C poort” voor ruimtetuigen voor – deze standaardisatie zou het capture-proces aanzienlijk stroomlijnen.
Navigatiehulpmiddelen spelen een cruciale rol bij het vergemakkelijken van een nauwkeurige uitlijning tijdens het vastleggen. Omdat afgedankte satellieten vaak onvoorspelbaar tuimelen, zijn nauwkeurige oriëntatiegegevens essentieel voor het chaser-ruimtevaartuig om zich correct vast te maken. Deze navigatiehulpmiddelen, gecombineerd met camera’s aan boord, maken autonome navigatie en succesvolle koppelingsmanoeuvres mogelijk.
Missies en demonstraties
Om deze D4R-technologieën verder te valideren, plant ESA de CAT-missie (Capture Payload Bay). Deze demonstratie maakt gebruik van gestandaardiseerde navigatie en mechanische interfaces om een inactieve satelliet in de ruimte vast te leggen. De eerste MICE-interface, ontworpen als een gestandaardiseerd bevestigingspunt, is al ingezet aan boord van de LUR-1 satelliet.
Toekomstige Copernicus-satellieten worden ook uitgerust met deze gestandaardiseerde D4R-interfaces. Door missies als ClearSpace-1, CAT en voortdurende technologische vooruitgang in ADR draagt ESA actief bij aan haar Zero Debris-benadering, die erop gericht is ruimteschroot tegen 2030 te elimineren.
Wil je toegang tot alle artikelen, geniet tijdelijk van onze promo en abonneer je hier!