1970 년대 NASA 존슨 우주 센터에서 일하는 동안 천체 물리학자인 도널드 케슬러 (Donald Kessler)는 우주 파편의 밀도가 지구 주위의 궤도에서 증가함에 따라 우주 파편 사이의 충돌이 점점 흔해질 것이라고 예측했습니다. 2005 년 이후 궤도의 잔해 양은 기하 급수적으로 증가하여 케슬러의 예측을 확인했습니다.
향후 몇 년 동안 문제가 악화 될 것이므로 공간 잔해를 제거 할 수있는 기술에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 경쟁 과정에 따라 ESA는 최근 스위스 스타트 업 ClearSpace Today와 계약을 맺고 세계 최초의 파편 제거 우주 임무를 만들었습니다. ClearSpace-1로 알려진이 임무는 2025 년에 시작될 것으로 예상되며 더 많은 잔해물 제거 임무를위한 길을 열게 될 것입니다.
현재 궤도에는 29,000 개의 우주 쓰레기가 위성 및 우주 임무와 심각한 충돌 위험을 초래할 것으로 추정됩니다. 그러나 이들은 직경이 10cm (~ 4 인치)를 초과하는 물체 일뿐입니다. 또한 1mm에서 1cm 사이의 크기와 직경이 1에서 10cm 사이 인 1 억 6 천 5 백만 개의 물체가 약 750,000 개에 달합니다.
이 문제에 대한 해결책을 찾기 위해 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)의 경험있는 우주 쓰레기 연구팀이 ClearSpace Today를 시작했습니다. 11 월 말 스페인 세비야에서 열린 최근 ESA 장관 협의회 (Space19 +)에서 장관들은 LEO에서 활동하지 않는 ESA 소유의 물건을 안전하게 제거하기 위해 상업 공급 업체에 서비스 계약을 체결하기로 합의했다.
ESA의 새로운 우주 안전 프로그램의 지원으로이 이니셔티브의 목적은 궤도 공간 청소 프로세스에 기여하는 것입니다. 동시에 잔해물 제거에 필요한 기술을 검증하는 시연자 역할을하도록 고안되었습니다. ESA의 Clean Space 이니셔티브를 맡고있는 Luisa Innocenti는 다음과 같이 지적했습니다.
“NASA와 ESA 연구에 따르면 궤도 환경을 안정화시키는 유일한 방법은 큰 잔해물을 적극적으로 제거하는 것입니다. 이에 따라 Active Debris Removal / In-Orbit Servicing – ADRIOS라는 새로운 프로젝트를 통해 필수 지침, 내비게이션 및 제어 기술과 랑데부 및 캡처 방법을 계속 개발할 것입니다. 결과는 ClearSpace-1에 적용됩니다. ESA 프로젝트 팀이 구현 한이 새로운 사명을 통해 이러한 기술을 시연하여 세계 최초의 프로세스를 달성 할 수있을 것입니다.”
일단 궤도에 진입하면 ClearSpace-1 "체이서"는 현재 800km x 660km (500 마일 x 410 마일)의 고도 궤도에있는 VEga 2 차 페이로드 어댑터 (VESPA)의 상단과 만나게됩니다. 이 잔해는 2013 년에 발생한 베가 발사기의 두 번째 비행에서 비롯되었으며 베트남과 에스토니아 최초의 위성뿐만 아니라 ESA의 Proba-V 위성을 궤도에 전달했습니다.
이 목표는 여러 가지 이유로 이상적인 주제입니다. 쓸모없는 위성의 무게와 비슷한 질량 인 100kg (220lbs) 외에 비교적 단순한 모양과 견고한 구조로 쉽게 캡처하고 이동할 수 있습니다. 따라서이 VESPA 상위 단계는 더 크고 까다로운 파편 (또는 여러 조각)을 포착하기 전에 시도하기에 좋은 테스트 사례입니다.
목표와 함께 ClearSpace-1 미션 랑데부 '가 시작되기 전에 시운전 및 중요 테스트를 위해 500km (mi) 이하의 궤도에서 발사됩니다. 완료되면 체이서는 목표 궤도까지 올라가고 ESA의 감독하에 4 개의 로봇 팔을 사용하여 VESPA를 캡처합니다. 그러면 둘 다 대기에서 불타 기 위해 비방 될 것입니다. ClearSpace의 창립자이자 CEO 인 Luc Piguet는 다음과 같이 설명했습니다.
“이러한 사명에 적합한시기입니다. 우주 쓰레기 문제는 그 어느 때보 다 시급합니다. 오늘날 우리는 우주에 거의 2000 개의 생방송 위성이 있으며 3000 개가 넘는 위성이 고장났습니다. 그리고 앞으로 몇 년 동안 위성의 수가 엄청나게 증가 할 것입니다. 수백 또는 수천 개의 위성으로 구성된 다중 메가 별자리가 낮은 지구 궤도를 위해 넓은 범위의 대기 시간이 짧은 통신 및 모니터링 서비스를 제공하도록 계획되었습니다. 교통량이 많은이 지역에서 고장난 위성을 제거 할 수있는 '견인 트럭'이 필요합니다.”
이 결정은 ESA와 유럽 우주 부문의 미래를위한 가장 야심 찬 계획의 일부입니다. 올해의 장관 협의회에서 ESA는 25 년 만에 처음으로 우주 관련 연구 및 탐사를위한 자금을 대폭 늘 렸습니다.
우주에서 최초의 중력파 검출기 인 LISA (Laser Interferometer Space Antenna)는 블랙홀을 연구하는 고 에너지 천체 물리학 (Athena) 임무를위한 고급 망원경과 함께 제공됩니다. 우주 쓰레기를 다루는 것은 우주 기관의 미래 계획에서 특별한 장소를 차지합니다.
우주 쓰레기의 주요 추적자 중 하나 인 완화 및 정화 전략에 대한 ESA의 약속은 놀라운 일이 아닙니다.
Jan Wörner ESA 사무 총장은“역사에서 잃어버린 모든 배가 여전히 물 위로 떠내려 가면 대서양을 항해하는 것이 얼마나 위험한지 상상해보십시오. “이것은 궤도상의 현재 상황이며 계속 진행할 수 없습니다. ESA의 회원국은이 새로운 사명에 대한 강력한 지원을 해왔으며, 앞으로도 새로운 필수 상업 서비스를 향한 길을 제시하고 있습니다.”
