Kosmoseprügi ähvardab! Würzburgi meeskond töötab välja uuenduslikke satelliidilahendusi

Kosmoseprügi ähvardab! Würzburgi meeskond töötab välja uuenduslikke satelliidilahendusi

Kosmoseprügi ohud muutuvad üha kriitilisemaks, eriti rahvusvaheliste kosmosereiside funktsionaalsuse seisukohalt. Keskendutakse vanadele satelliitidele ja prahile, mis kujutavad endast kokkupõrkeohtu nii aktiivsetele kosmoseaparaatidele kui ka Rahvusvahelise Kosmosejaama (ISS) meeskonnale. Würzburgi ülikooli ja Berliini tehnikaülikooli koordineeritud rahvusvaheline uurimisrühm töötab selle väljakutse lahendamiseks paljutõotava projekti kallal. Projekti nime all "gEICko: Gecko-põhine uuenduslik püüdmiskomplekt koostöövõimetute ja ettevalmistamata orbitaalvarade jaoks" töötatakse välja satelliiti, mis on mõeldud spetsiaalselt kosmoseprahi eemaldamiseks. Euroopa Liit on KIKi Rajaleidja raames rahastanud neli miljonit eurot, millest ligi 700 000 eurot on ette nähtud Würzburgile.

Probleem on plahvatusohtlik: Maa orbiidil ringleb üle 50 000 vähemalt kümnesentimeetrise läbimõõduga vanaraua ning nende arv kasvab pidevalt, muu hulgas kokkupõrgete ja plahvatuste tõttu. Tulevaste kokkupõrgete vältimiseks on ISS pidanud juba korduvalt sooritama kõrvalepõikeid. Praeguse tehnoloogia eesmärk on nende koostöövõimetute objektidega tõhusalt suhelda uudse dokkimissüsteemi kaudu, mida pole veel saavutatud. Nende toimingute keerukus suureneb koos sihtobjektide suuruse ja orbiidiga.

Uuenduslikud lahendused läbi Gecko tehnoloogia

Lahendus, mida uurimisrühm sihib, põhineb gekode jalgade liimimispõhimõttel. Need loomad kasutavad vertikaalsete ja siledate pindade külge kleepimiseks miljardeid peenikesi karvu. Satelliidi jaoks kavandati dokkimissüsteem, kasutades spetsiaalseid gekomaterjale, mis kinnitati satelliidi kontaktpinnale. Need materjalid kasutavad van der Waalsi jõudu, mis võimaldavad nakkumist ka ilma elektrilaenguta. Satelliit, mida nimetatakse ka jälitajaks, dokib sihtobjektidega ja suudab nende orbiite spetsiaalselt muuta, et neid saaks Maa orbiidilt eemaldada.

Lisaks on plaanis, et Gecko satelliit suudab hooldustööde tegemiseks jõuda ka töötavate satelliitideni. See võib aidata pikendada olemasolevate tehnoloogiate eluiga, vähendades samal ajal kosmoses tekkivaid jäätmeid. Toimingute efektiivsuse tagamiseks kasutatakse spetsiaalseid puuriistast inspireeritud köisi ja puurimisseadmeid.

CubeSatsi roll ja turuprognoosid

Paralleelselt nende arengutega näitab CubeSati tööstus märkimisväärset kasvu. Viimase viie aasta jooksul on asutatud umbes 200 uut ettevõtet ja Euroopa CubeSatsi turg kasvab 2033. aastaks 35,4 miljardi dollarini, CAGR on 12%. Modulaarne konstruktsioon ja uute tehnoloogiate, nagu kvantandurite ja hüpersonic tõukejõu, integreerimine muudavad kosmosereisi võimalused.

CubeSatsi kasvav tähtsus kajastub erinevates kosmosetööstust turgutavates suundumustes. Rakenduste mitmekesistamist sellistes valdkondades nagu energiaseire ja -kaitse toetavad EL-i rahastamisprogrammid ja erainvesteeringud idufirmadesse. CubeSati tehnoloogia arendustel võib olla positiivne mõju ka sellistele projektidele nagu gEICko algatus, edendades kulutasuvaid ja uuenduslikke lähenemisviise.

Projekti juhtiv teadlane prof dr Enrico Stoll on juba kümme aastat töötanud selle tehnoloogia puhul rakendatava liimipõhimõtte kallal. Eesmärk on kolmeaastase rahastamisperioodi lõpuks välja töötada dokkimismehhanismi funktsionaalne prototüüp, mille Gecko satelliitide kasutuselevõtuks prognoositakse optimistlikult umbes kümne aasta pärast.

Kosmoseprügi koristamise jõupingutused pole mitte ainult uuenduslikud, vaid ka hädasti vajalikud praeguste ja tulevaste kosmoselaevade ohutuse tagamiseks. Väljakutse on endiselt suur, kuid selliste projektide nagu "gEICko" kaudu tehtud edusammud võivad olla kosmoseuuringute tuleviku jaoks otsustava tähtsusega.

Lisateabe saamiseks vt Würzburgi ülikool, scinexx ja toimetus.