Innowacyjne rozwiązania NASA umożliwiające skuteczne sprzątanie śmieci kosmicznych

Nowy raport NASA OTPS wskazuje opłacalne sposoby zarządzania śmieciami orbitalnymi, koncentrując się na bezpośrednich ocenach ryzyka i kosztów na przestrzeni 30 lat. Źródło: SciTechDaily.com

Analiza nowych danych sugeruje, że tak NASA Partnerzy projektu mogli odkryć bardziej opłacalne sposoby rozwiązania rosnącego problemu śmieci orbitalnych, niż wcześniej sądzono.

Biuro Technologii, Polityki i Strategii NASA opublikowało nowy raport, który zapewnia kierownictwu agencji nowy wgląd w sposoby pomiaru ryzyka stwarzanego przez śmieci orbitalne.

„Wzrost aktywności na orbicie Ziemi zapewnił nam wszystko, od szybszej komunikacji naziemnej po lepsze zrozumienie naszego zmieniającego się klimatu” – powiedziała Charity Weeden, która kieruje OTPS w NASA. „Te rosnące możliwości prowadzą do bardziej zatłoczonego środowiska kosmicznego. To badanie jest częścią prac NASA mających na celu szybkie lepsze zrozumienie tego środowiska, zgodnie z niedawno opublikowaną przez NASA Strategią zrównoważonego rozwoju przestrzeni kosmicznej, poprzez zastosowanie ekonomicznego spojrzenia na tę krytyczną kwestię”.

raport, Analiza kosztów i korzyści w zakresie łagodzenia skutków, śledzenia i usuwania śmieci orbitalnychto drugi etap prac OTPS mający na celu rozwiązanie niepewności technicznych i ekonomicznych związanych ze śmieciami orbitalnymi.

Symulacja śmieci orbitalnych wokół Ziemi pokazująca liczbę obiektów w regionie geosynchronicznym. Źródło: NASA ODPO

Postęp w stosunku do poprzednich raportów

OTPS Raport z pierwszego etapuopublikowane w 2023 r. dostarczyło wstępnych informacji dla decydentów poszukujących analiz kosztów i korzyści środków zaradczych związanych ze śmieciami orbitalnymi, w tym przenoszenia, usuwania lub ponownego wykorzystania obiektów. Nowy raport poprawił jakość szacunków ryzyka dla statków kosmicznych ze strony śmieci orbitalnych. Te nowe szacunki obejmują wszystko, od największych śmieci w kosmosie po fragmenty wielkości milimetrów. W raporcie rozszerza się także zakres zainteresowań zespołów OTPS, włączając działania, które mogą ograniczyć powstawanie nowych śmieci i śledzić istniejące.

„To badanie pozwala nam zacząć odpowiadać na pytanie: jakie są najbardziej opłacalne działania, jakie możemy podjąć, aby rozwiązać rosnący problem śmieci orbitalnych?” Analityk NASA Jericho Locke, główny autor raportu, powiedział. „Mierząc wszystko w dolarach, możemy bezpośrednio porównać ochronę statku kosmicznego ze śledzeniem mniejszych śmieci lub usuwaniem 50 dużych kawałków śmieci z usunięciem 50 000 mniejszych kawałków”.

Innowacyjne metody pomiaru ryzyka

Nowy raport OTPS różni się od poprzednich badań śmieci orbitalnych tym, że bezpośrednio szacuje ryzyko stwarzane przez śmieci kosmiczne, a nie wskaźniki zastępcze ryzyka, takie jak liczba kawałków śmieci na orbicie. Ponadto mierzy ryzyko w dolarach, modelując koszty, jakie operatorzy mogą ponieść w związku z manewrowaniem statkiem kosmicznym w celu uniknięcia śmieci, obsługą przy bliskim podejściu oraz szkodami lub stratami spowodowanymi uderzeniem śmieci. Badanie symuluje ewolucję środowiska śmieci orbitalnych na przestrzeni 30 lat.

Oceń opłacalne strategie

W sumie w badaniu porównano opłacalność ponad 10 różnych działań, które można podjąć w celu zmniejszenia ryzyka śmieci orbitalnych, takich jak osłona, śledzenie małych śmieci lub utylizacja dużych śmieci. Docelowo zespół ma nadzieję ocenić opłacalność kombinacji różnych procedur, zwanych portfelami.

Analiza zawarta w raporcie ponownie przygląda się powszechnym, ostrożnym działaniom, które społeczność kosmiczna historycznie postrzegała jako opłacalne podejście do wspierania zrównoważonego rozwoju w przestrzeni kosmicznej. Na przykład w raporcie oszacowano, że niektóre metody utylizacji gruzu mogą być równie cenne jak łagodzenie skutków gruzu. Szacuje się również, że szybkie usunięcie z orbity martwego statku kosmicznego jest opłacalnym sposobem ograniczenia ryzyka. Takie odkrycia mogą dostarczyć nowych wskazówek przywódcom NASA i społeczności kosmicznej przy zajmowaniu się kwestią śmieci orbitalnych.

Plany na przyszłość i dostępność publiczna

OTPS planuje opublikować kod badawczy wykorzystany do opracowania badania. Zespół badawczy planuje kontynuować prace nad zrozumieniem śmieci orbitalnych i różnych podejść do postępowania z nimi, a także podzieli się swoją wiedzą z zainteresowanymi stronami.