Vesmírny odpad ohrozuje! Würzburgský tím vyvíja inovatívne satelitné riešenie

Vesmírny odpad ohrozuje! Würzburgský tím vyvíja inovatívne satelitné riešenie

Nebezpečenstvo vesmírneho odpadu je čoraz kritickejšie, najmä pre funkčnosť medzinárodného vesmírneho cestovania. Pozornosť sa sústreďuje na staré satelity a úlomky, ktoré predstavujú riziko kolízie pre aktívne kozmické lode aj posádku Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS). Medzinárodný výskumný tím koordinovaný Univerzitou vo Würzburgu a Technickou univerzitou v Berlíne pracuje na sľubnom projekte na riešenie tejto výzvy. Pod názvom projektu „gEICko: Gecko based Innovative Capture Kit pre nespolupracujúce a nepripravené orbitálne aktíva“ sa vyvíja satelit, ktorý je určený špeciálne na odstraňovanie vesmírneho odpadu. Európska únia poskytla v rámci EIC Pathfinder finančné prostriedky vo výške štyri milióny eur, z toho takmer 700-tisíc eur je určených pre Würzburg.

Problém je výbušný: Na obežnej dráhe Zeme cirkuluje vyše 50 000 šrotových predmetov s priemerom najmenej desať centimetrov a ich počet neustále rastie, okrem iného v dôsledku kolízií a výbuchov. Aby sa predišlo budúcim kolíziám, ISS už niekoľkokrát musela vykonať úhybné manévre. Cieľom súčasnej technológie je efektívna interakcia s týmito nespolupracujúcimi objektmi prostredníctvom nového dokovacieho systému, ktorý ešte nebol dosiahnutý. Zložitosť týchto operácií sa zvyšuje s veľkosťou a obežnou dráhou cieľových objektov.

Inovatívne riešenia prostredníctvom technológie Gecko

Riešenie, ku ktorému smeruje výskumný tím, je založené na adhéznom princípe nôh gekónov. Tieto zvieratá používajú miliardy jemných chĺpkov, aby sa prilepili na zvislé a hladké povrchy. Pre satelit bol navrhnutý dokovací systém s použitím špeciálnych gekónových materiálov pripevnených na kontaktný povrch satelitu. Tieto materiály využívajú van der Waalsove sily, ktoré umožňujú priľnavosť aj bez elektrického náboja. Satelit, nazývaný aj „prenasledovateľ“, sa pripája k cieľovým objektom a môže špecificky meniť ich obežné dráhy tak, aby ich bolo možné odstrániť z obežnej dráhy Zeme.

Okrem toho sa plánuje, že satelit Gecko bude tiež schopný dosiahnuť fungujúce satelity na vykonávanie údržbárskych prác. To by mohlo pomôcť predĺžiť životnosť existujúcich technológií a zároveň minimalizovať odpad vo vesmíre. Na zabezpečenie efektívnosti operácií sa používajú špeciálne laná a vŕtacie zariadenia inšpirované osou dreva.

Úloha CubeSats a predpovede trhu

Paralelne s týmto vývojom vykazuje odvetvie CubeSat pozoruhodné miery rastu. Za posledných päť rokov bolo založených približne 200 nových spoločností a európsky trh s CubeSatmi vzrastie do roku 2033 na 35,4 miliardy USD pri CAGR 12 %. Modulárne konštrukcie a integrácia nových technológií, ako sú kvantové senzory a hypersonický pohon, prinášajú revolúciu v možnostiach cestovania vesmírom.

Rastúci význam CubeSats sa odráža v rôznych trendoch, ktoré podporujú vesmírny priemysel. Diverzifikácia aplikácií v oblastiach, ako je monitorovanie energie a obrana, je podporovaná programami financovania EÚ a súkromnými investíciami do startupov. Vývoj technológie CubeSat by mohol mať pozitívny vplyv aj na projekty, ako je iniciatíva gEICko, a to podporou nákladovo efektívnych a inovatívnych prístupov.

Prof. Dr. Enrico Stoll, vedúci vedec na projekte, už desaťročie pracuje na princípe lepidla, ktorý sa teraz aplikuje na túto technológiu. Cieľom je vyvinúť funkčný prototyp dokovacieho mechanizmu do konca trojročného obdobia financovania s optimistickou prognózou rozmiestnenia satelitov Gecko o približne desať rokov.

Snahy o vyčistenie vesmírneho odpadu sú nielen inovatívne, ale sú aj naliehavo potrebné na zaistenie bezpečnosti súčasných a budúcich kozmických lodí. Výzva zostáva veľká, ale pokrok dosiahnutý prostredníctvom projektov ako „gEICko“ by mohol byť kľúčový pre budúcnosť vesmírneho prieskumu.

Pre viac informácií viď Univerzita vo Würzburgu, scinexx a redakcia.