Стартап космічної логістики TransAstra виграв контракт NASA на виготовлення мішка для захоплення орбітального сміття. Відповідно до контракту на 2 етап дослідження інновацій для малого бізнесу вартістю $850 000 TransAstra побудує надувний мішок для захоплення та продемонструє на землі, як пристрій, який використовує надувні стійки для відкривання та закривання, огортає об’єкт, що не співпрацює.
Спадщина ARM
Технологію мішка для захоплення було винайдено в Лабораторії реактивного руху НАСА для місії перенаправлення астероїдів, плану зустрічі з навколоземним астероїдом і транспортування його на навколомісячну орбіту.
У 2021 році TransAstra побудувала невелику сумку для захоплення за кошти NASA Innovative Advanced Concepts. Новий контракт TransAstra було укладено через програму NASA SBIR Ignite, яка підтримує технології на ранній стадії з потенційним комерційним застосуванням.
«Спочатку ми розробили цей невеликий прототип сумки для захоплення, щоб продемонструвати видобуток астероїдів на низькій навколоземній орбіті за допомогою синтетичного астероїда», — сказав SpaceNews Джоел Серсел, засновник і генеральний директор TransAstra. «Але згодом ми зрозуміли, що це найкраща річ у прибиранні орбітального сміття».
Вибір сміття
Маленькі мішки для захоплення можуть витягувати кубсати. Більші мішки можуть охоплювати відпрацьовані корпуси ракет, недіючі геостаціонарні супутники зв’язку або 50 000-тонні астероїди, сказав Серсель. Мішки для захоплення мають деякі переваги перед іншими методами очищення орбітального сміття.
«Це не вимагає, щоб у мішені було якесь пристосування, за яке можна схопитися», — сказав Серсель. «Він не вимагає стикування, що є точним маневром. Ви повинні бути достатньо точними, щоб відкрити сумку, обтягнути її навколо цієї речі та закрити сумку».
Наприклад, якщо цільовий об’єкт обертається швидко, мішок для захоплення «повинен певною мірою відповідати його обертанню», – сказав Серсель.
Замість того, щоб видаляти один уламок за раз, TransAstra пропонує знімати кілька об’єктів одним мішком.
«Якщо мені потрібно полетіти до об’єкта, захопити його, вийти на орбіту короткого життя, а потім повернутися на мою робочу висоту, це вимагає величезного споживання палива», — сказав Серсель. «Краще захопити кілька уламків під час однієї місії».
Переробка на орбіті
Нещодавнє дослідження, проведене TransAstra та стартапом космічної інфраструктури ThinkOrbital, пропонує транспортувати уламки або недіючі супутники на орбітальний завод з обробки.
Захоплення, зберігання та повторне використання космічного обладнання забезпечило шість разів менше витрат порівняно з вартістю транспортування окремих об’єктів на достатньо низьку висоту, щоб швидко повернутися в атмосферу Землі. Крім того, підхід до повторного використання скоротив витрати на паливо на 82 відсотки та на 40 відсотків скоротив час, необхідний для очищення від сміття.
«Ці результати підтверджують і підкреслюють потенціал цього підходу для вирішення однієї з найбільших і найактуальніших екзистенційних загроз космосу швидшим, простішим, економнішим і стійкішим способом», — сказав у заяві Себастьян Аспрелла, співзасновник і генеральний директор ThinkOrbital. «Наслідки для просування космічної індустріалізації у світлі цих висновків є глибокими».
Запропонований метод очищення
TransAstra і Think Orbital пропонують запустити мішки для захоплення на космічному кораблі TransAstra Worker Bee. Після переміщення на орбіту цільового сміття робоча бджола транспортувала б уламки до ThinkPlatform ThinkOrbital.
Пропонована платформа ThinkPlatform мала б приблизно 37 метрів у діаметрі та об’єм 4000 кубічних метрів. ThinkOrbital планує оснастити ThinkPlatform інструментами для перевірки, ремонту та переробки об’єктів.
«Потужне поєднання цих революційних технологій створює ефективну екосистему для негайного та постійного вирішення нашої зростаючої проблеми космічного сміття», — сказала Ніколь Шумакер, віце-президент зі стратегічного партнерства TransAstra. «Повторні поїздки для збору орбітального сміття та транспортування його в атмосферу Землі для утилізації потребують значного палива та часу. Станції переробки в космосі розв’язувати цю проблему і перетворюють те, що раніше було проблемою, на актив, який не тільки зменшує орбітальне сміття, але й відкриває нові можливості для виробництва та будівництва в космосі».
Симуляційні дослідження
Висновки TransAstra і ThinkOrbital є результатом дослідження, яке складається з двох частин. Завдяки масштабному комп’ютерному моделюванню компанії порівняли витрати та масу палива, необхідні для утилізації сміття на орбітальній платформі, із захопленням уламків для утилізації в атмосфері Землі.
TransAstra планує заправляти Worker Bee на ThinkPlatform.
Відповідно до прес-релізу, переваги повторного використання сміття залишаються незмінними для різних мас сміття та висоти орбіти.
«Це дослідження демонструє, що ми можемо і повинні творчо переосмислити підхід до ліквідації уламків», — сказав Лі Розен, співзасновник ThinkOrbital і полковник ВПС США у відставці. «Це має вирішальне значення не тільки для освоєння космосу та індустріалізації, а й для нашої національної оборони». Джерело