Enquanto trabalhava no Centro Espacial Johnson da NASA durante a década de 1970, o astrofísico Donald Kessler previu que colisões entre detritos espaciais se tornariam cada vez mais comuns à medida que a densidade de detritos espaciais aumentasse em órbita ao redor da Terra - criando um efeito em cascata. Desde 2005, a quantidade de detritos em órbita segue uma curva de crescimento exponencial, confirmando a previsão de Kessler.
Dado que o problema só vai piorar nos próximos anos, há uma demanda crescente por tecnologias que possam remover detritos espaciais. Após um processo competitivo, a ESA contratou recentemente a startup suíça ClearSpace Today para criar a primeira missão espacial de remoção de detritos do mundo. Espera-se que esta missão, conhecida como ClearSpace-1, seja lançada até 2025 e ajudará a pavimentar o caminho para mais missões de remoção de detritos.
Atualmente, existem cerca de 29.000 peças de detritos espaciais em órbita que representam um risco de colisão grave com satélites e missões espaciais. No entanto, esses são apenas os objetos que excedem 10 cm (~ 4 polegadas) de diâmetro. Além disso, existem cerca de 750.000 objetos de 1 mm a 1 cm e outros 166 milhões que medem entre 1 e 10 cm de diâmetro.
Para encontrar soluções para esse problema, uma equipe de pesquisadores experientes em detritos espaciais da Ecole Polytechnique Federal de Lausanne (EPFL) se uniu para lançar o ClearSpace Today. No recente Conselho Ministerial da ESA (Space19 +) - realizado em Sevilha, Espanha, no final de novembro - os ministros concordaram em conceder um contrato de serviço a um provedor comercial para remover com segurança um objeto inativo da ESA da LEO.
Com o apoio fornecido pelo novo programa de Segurança Espacial da ESA, o objetivo desta iniciativa é contribuir para o processo de limpeza do espaço orbital. Ao mesmo tempo, pretende-se atuar como um demonstrador que validará as tecnologias necessárias para a remoção de detritos. Como Luisa Innocenti, líder da iniciativa Clean Space da ESA, indicou:
“Os estudos da NASA e da ESA mostram que a única maneira de estabilizar o ambiente orbital é remover ativamente itens de detritos grandes. Dessa forma, continuaremos nosso desenvolvimento de tecnologias essenciais de orientação, navegação e controle e métodos de encontro e captura por meio de um novo projeto chamado Remoção de detritos ativos / serviço em órbita - ADRIOS. Os resultados serão aplicados ao ClearSpace-1. Esta nova missão, implementada por uma equipe de projeto da ESA, nos permitirá demonstrar essas tecnologias, alcançando um mundo inédito no processo. ”
Uma vez em órbita, o “caçador” do ClearSpace-1 se encontra com o estágio superior de um adaptador secundário de carga útil VEGA (VESPA) que está atualmente em uma órbita de altitude de 800 km por 660 km (500 milhas por 410 milhas). Este pouco de detritos resultou do segundo voo do lançador Vega, que ocorreu em 2013 e entregou o satélite Proba-V da ESA em órbita, além dos primeiros satélites do Vietnã e da Estônia.
Esse alvo é um assunto ideal por várias razões. Além de ter uma massa de 100 kg (220 libras) - que é comparável à de um satélite extinto -, sua forma relativamente simples e construção robusta facilitarão a captura e o movimento. Dessa forma, esse estágio superior da VESPA é um bom caso de teste antes que sejam feitas quaisquer tentativas para capturar pedaços de detritos maiores e mais desafiadores (ou vários pedaços).
Antes que a missão ClearSpace-1 se encontre 'com seu objetivo, ela será lançada em uma órbita inferior de 500 km (mi) para comissionamento e testes críticos. Depois de concluído, o caçador será elevado à sua órbita de destino e, sob a supervisão da ESA, usará quatro braços robóticos para capturar a VESPA. Ambos serão desorbitados para queimar na atmosfera. Como Luc Piguet, fundador e CEO da ClearSpace, explicou:
“Este é o momento certo para essa missão. O problema de detritos espaciais é mais premente do que nunca. Hoje, temos quase 2000 satélites ao vivo no espaço e mais de 3000 com falha. E nos próximos anos, o número de satélites aumentará em uma ordem de magnitude, com várias mega-constelações compostas de centenas ou mesmo milhares de satélites planejados para órbita baixa da Terra para fornecer serviços de telecomunicações e monitoramento de alta latência e baixa cobertura. É evidente a necessidade de um "caminhão de reboque" para remover satélites com falha dessa região altamente traficada ".
Esta decisão faz parte do plano mais ambicioso até o momento para o futuro do setor espacial da ESA e da Europa. No Conselho Ministerial deste ano, a ESA comprometeu-se a aumentar significativamente o financiamento para pesquisa e exploração espacial pela primeira vez em 25 anos.
Isso inclui o primeiro detector de ondas gravitacionais no espaço - a Laser Interferometer Space Antenna (LISA) - que acompanhará o Telescópio Avançado para a missão de Astrofísica de Alta Energia (Athena) enquanto estuda um buraco negro. Por razões óbvias, lidar com detritos espaciais ocupa um lugar especial nos planos das agências espaciais para o futuro.
Como um dos principais rastreadores de detritos espaciais, o compromisso da ESA com as estratégias de mitigação e limpeza não deve surpreender.
"Imagine o quão perigoso seria navegar em alto mar se todos os navios perdidos na história ainda estivessem flutuando sobre a água", disse o diretor geral da ESA, Jan Wörner. “Essa é a situação atual em órbita e não pode continuar. Os Estados Membros da ESA deram seu forte apoio a essa nova missão, que também aponta o caminho a seguir para novos serviços comerciais essenciais no futuro. "
