Inovativní řešení NASA pro efektivní čištění vesmírného odpadu

Analýza nových dat tomu nasvědčuje NASA Její partneři možná objevili nákladově efektivnější způsoby řešení rostoucího problému orbitálních úlomků, než se dříve myslelo.

Úřad pro technologii, politiku a strategii NASA vydal novou zprávu, která poskytuje vedení agentury nový pohled na to, jak měřit rizika, která představují orbitální úlomky.

„Zvýšená aktivita na oběžné dráze Země nám přinesla vše od rychlejší pozemní komunikace po lepší pochopení našeho měnícího se klimatu,“ řekla Charity Weeden, která vede OTPS NASA. „Tyto narůstající příležitosti vedou k přeplněnému vesmírnému prostředí.“

hlášení, Analýza nákladů a přínosů zmírňování, sledování a sanace orbitálního odpaduje druhou fází práce OTPS na řešení technických a ekonomických nejistot spojených s orbitálními úlomky.

Simulace orbitálních trosek kolem Země ukazující počet objektů v geosynchronní oblasti. Kredit: NASA ODPO

Pokrok oproti předchozím zprávám

OTPS Zpráva první fáze, vydané v roce 2023, poskytlo počáteční informace pro tvůrce politik, kteří hledají analýzy nákladů a přínosů opatření na nápravu orbitálních trosek, včetně přesunu, odstranění nebo opětovného použití objektů. Nová zpráva zlepšila kvalitu odhadů rizik pro kosmické lodě z orbitálních úlomků. Tyto nové odhady pokrývají vše od největších trosek ve vesmíru až po úlomky o velikosti milimetru. Zpráva také rozšiřuje zaměření týmů OTPS o akce, které mohou zmírnit vytváření nových úlomků a sledovat stávající úlomky.

„Tato studie nám umožňuje začít odpovídat na otázku: Jaká jsou nákladově nejefektivnější opatření, která můžeme podniknout, abychom vyřešili problém rostoucího orbitálního odpadu?“ Řekl to analytik NASA Jericho Locke, hlavní autor zprávy. „Měřením všeho v dolarech můžeme ochranu kosmické lodi přímo přirovnat ke sledování menších úlomků nebo odstranění 50 velkých úlomků k odstranění 50 000 menších úlomků.“

Inovativní metody měření rizik

Nová zpráva OTPS se liší od předchozích studií orbitálních úlomků v tom, že přímo odhaduje rizika, která představují vesmírné smetí, spíše než rizikové proxy, jako je počet kusů úlomků na oběžné dráze. Kromě toho měří riziko v dolarech – modelováním nákladů, které by operátorům mohly vzniknout při manévrování kosmické lodi, aby se vyhnuli úlomkům, při manipulaci s blízkým přiblížením a při poškození nebo ztrátě způsobené dopadem úlomků. Studie simuluje, jak se prostředí orbitálních trosek vyvíjí za 30 let.

Vyhodnoťte nákladově efektivní strategie

Celkově studie porovnává nákladovou efektivitu více než 10 různých akcí, které lze provést ke snížení rizik orbitálních úlomků, jako je stínění, sledování malých úlomků nebo ošetření velkých úlomků. Nakonec tým doufá, že vyhodnotí nákladovou efektivitu kombinací různých postupů, známých jako portfolia.

Analýza zprávy reviduje běžné obezřetné kroky, které vesmírná komunita historicky považovala za nákladově efektivní přístupy k podpoře udržitelnosti vesmíru. Zpráva například odhaduje, že některé metody nakládání s úlomky mohou být stejně cenné jako zmírňování úlomků. Odhaduje se také, že rychlé odstranění mrtvých kosmických lodí z oběžné dráhy je nákladově efektivní způsob, jak snížit rizika. Taková zjištění by mohla poskytnout nové úvahy pro vedoucí NASA a vesmírnou komunitu při řešení otázky orbitálních trosek.

Plány do budoucna a dostupnost veřejnosti

OTPS plánuje veřejně uvolnit výzkumný kód použitý k vytvoření studie. Výzkumný tým plánuje pokračovat ve své práci na pochopení orbitálních trosek a různých přístupů k zacházení s nimi a bude sdílet své znalosti se zúčastněnými stranami.