Rymdskräp hotar! Würzburg-teamet utvecklar innovativ satellitlösning

Rymdskräp hotar! Würzburg-teamet utvecklar innovativ satellitlösning

Farorna med rymdskrot blir allt mer kritiska, särskilt för funktionaliteten hos internationella rymdresor. Fokus ligger på gamla satelliter och skräp, som utgör kollisionsrisk för både aktiva rymdfarkoster och besättningen på den internationella rymdstationen (ISS). Ett internationellt forskarlag koordinerat av universitetet i Würzburg och tekniska universitetet i Berlin arbetar med ett lovande projekt för att möta denna utmaning. Under projektnamnet "gEICko: Gecko based Innovative Capture Kit for uncooperative and unprepared Orbital assets" utvecklas en satellit som är avsedd att specifikt ta bort rymdskräp. Europeiska unionen har tillhandahållit finansiering på fyra miljoner euro som en del av EIC Pathfinder, varav nästan 700 000 euro är öronmärkta för Würzburg.

Problemet är explosivt: Det finns över 50 000 skrotföremål med en diameter på minst tio centimeter som cirkulerar i jordens omloppsbana och deras antal ökar hela tiden, bland annat på grund av kollisioner och explosioner. För att undvika framtida kollisioner har ISS redan varit tvungen att genomföra undanmanövrar flera gånger. Den nuvarande tekniken syftar till att effektivt interagera med dessa icke samarbetsvilliga objekt genom ett nytt dockningssystem, som ännu inte har uppnåtts. Komplexiteten i dessa operationer ökar med storleken och omloppsbanan för målobjekten.

Innovativa lösningar genom Gecko-teknik

Lösningen som forskargruppen siktar på är baserad på den vidhäftande principen om geckosfötter. Dessa djur använder miljarder fina hårstrån för att hålla sig till vertikala och släta ytor. Ett dockningssystem designades för satelliten med hjälp av speciella geckomaterial fästa på satellitens kontaktyta. Dessa material använder van der Waals-krafter, som möjliggör vidhäftning även utan en elektrisk laddning. Satelliten, även kallad "chaser", dockar med målobjekten och kan specifikt ändra deras banor så att de kan tas bort från jordens bana.

Dessutom är det planerat att Gecko-satelliten även ska kunna nå fungerande satelliter för att utföra underhållsarbeten. Detta kan bidra till att förlänga livslängden för befintlig teknik samtidigt som avfallet i rymden minimeras. Speciallinor och borrutrustning inspirerad av vedgetingen används för att säkerställa effektiviteten i verksamheten.

Rollen för CubeSats och marknadsprognoser

Parallellt med denna utveckling visar CubeSat-industrin anmärkningsvärda tillväxttakt. Omkring 200 nya företag har grundats under de senaste fem åren, och den europeiska marknaden för CubeSats kommer att växa till 35,4 miljarder USD år 2033, med en CAGR på 12 %. De modulära konstruktionerna och integrationen av ny teknik som kvantsensorer och hypersonisk framdrivning revolutionerar möjligheterna inom rymdresor.

Den ökande betydelsen av CubeSats återspeglas i olika trender som lyfter rymdindustrin. Diversifieringen av tillämpningar inom områden som energiövervakning och försvar stöds av EU:s finansieringsprogram och privata investeringar i startups. Utveckling av CubeSat-teknik kan också ha en positiv inverkan på projekt som initiativet gEICko genom att främja kostnadseffektiva och innovativa tillvägagångssätt.

Prof. Dr. Enrico Stoll, en ledande forskare i projektet, har arbetat i ett decennium med den vidhäftningsprincip som nu tillämpas på denna teknik. Målet är att utveckla en funktionell prototyp av dockningsmekanismen i slutet av den treåriga finansieringsperioden, med en optimistisk prognos för utplaceringen av Gecko-satelliterna om cirka tio år.

Insatser för att städa upp rymdskräp är inte bara innovativa, utan också akuta för att säkerställa säkerheten för nuvarande och framtida rymdfarkoster. Utmaningen är fortfarande stor, men de framsteg som gjorts genom projekt som "gEICko" kan vara avgörande för framtiden för rymdutforskning.

För mer information se Universitetet i Würzburg, scinexx och redaktion.