Misja ClearSpace-1, wcześniej CleanSpace One (często również: Clear Space One) to demonstracja technologii sprzątania na skalę, jakiej nie przewidziałaby nawet cała flota domowych robotów odkurzających.
Pamiętacie szkolne sprzątanie organizowane co roku w Światowy Dzień Ziemi? Pomimo wysiłków, aby uczynić ten temat ważnym dla młodych ludzi i sprawić, aby zrozumieli inicjatywę, wiele dzieci cieszyło się głównie na możliwość wspólnego, kwietniowego spaceru alejkami z dala od szkolnej ławki w dusznej klasie. Nie ma nic w tym złego – tylko że sęk w tym, żeby ten nawyk pozostał na całe życie. Z czasem jednak pojęliśmy, jak wiele potrafi zdziałać w ciągu jednego dnia pracująca z workami i rękawiczkami grupa. Wyzbierane kilkaset kilogramów czy tona trucizny to wcale nie jest znikoma ilość. Ekosystemy są kruche i potrzebują ciągłego wsparcia, a nasze niedbalstwo im w tym nie pomaga.
Wspólna odpowiedzialność
Produkcja plastiku rośnie bardzo szybko. W połowie lat sześćdziesiątych szacowano ją na 15 milionów ton, a w 2014 r. osiągnęła już ponad 310 milionów ton. Tworzywa sztuczne to zmora ekologii, ale pojawiają się nowe zagrożenia, na przykład wyzwanie utylizacji baterii litowo-jonowych na wielką skalę albo recykling nowych polimerów.
Światowy Dzień Ziemi w 2018 roku był organizowany właśnie pod pokrewnym hasłem “Wstrzymajmy zanieczyszczenie plastikiem”. Powstaje nam właśnie wielka, pacyficzna połać śmieci – jeszcze nie tak dawno pisaliśmy, kto albo co będzie się nią zajmował, jeśli tylko nowoczesna technologia pozwoli. Zanieczyszczenia płyną zewsząd, a z nimi zagrożenie.
Choć na rodzimej planecie nie idzie nam najlepiej, to na szczęście wciąż są tacy, którzy się o nią starają. Dziś wzniesiemy się ponad atmosferę. To strefa, za którą tylko pozornie nie ponosimy żadnej odpowiedzialności. Zachowanie czystości w najbliższym otoczeniu Ziemi ma niebagatelny wpływ na nią samą – w końcu nie sprzątamy tylko w domu i jego obejściu, a porządek należy zachowywać wszędzie! Dziś będziemy bliżej Międzynarodowego Dnia Porządku w Kosmosie – być może pierwszy krok do takiej inicjatywy to misja Clear Space-1. Spójrzmy na kosmos.
Dryfujemy w wielkim rondlu śmieci...
Kosmiczne śmieci to niedziałające obiekty stworzone przez człowieka w przestrzeni kosmicznej – głównie na orbicie okołoziemskiej – które nie pełnią już żadnej użytecznej funkcji. Należą do nich zdezelowane, niedziałające statki kosmiczne, porzucone elementy rakiet i odłamki związane z podjętymi misjami. Oprócz porzuconych obiektów zbudowanych przez człowieka pozostawionych na orbicie, do innych przykładów śmieci kosmicznych należą fragmenty powstałe w wyniku ich rozpadu, erozji i zderzeń, a nawet plamy farby, zestalone ciecze wyrzucone ze statków kosmicznych oraz niespalone cząstki stałych silników rakietowych.
...którego nie można opróżnić byle gdzie
Jest jeszcze pomysł wysłania śmieci na Słońce. Uległyby zupełnej anihilacji w tak potężnym piecu, jakim jest nasza macierzysta gwiazda. Takie przedsięwzięcie jest jednak logistycznie niemożliwe – widzimy to wyraźnie, gdy lepiej przyjrzymy się wielkościom, o jakich tu mowa. Na szczęście nie przyszło nam jeszcze do głowy wystrzeliwanie śmieci na orbitę. Oprócz tego, że stałyby się zagrożeniem dla obiektów w kosmosie, to z czasem mogłyby zacząć wracać na Ziemię, a część z tych, która nie spaliłaby się, zwyczajnie spadłaby nam na głowę. I jeszcze na dokładkę: spalone w atmosferze nie oznaczają spalone całkowicie, bo przy takim procederze powstają niebezpieczne dla człowieka i środowiska dioksyny.
Szacuje się, że w ciągu 6 miesięcy od zakupu wyrzucamy 99% rzeczy.
Na całym świecie ludzie produkują rocznie ok. 1,5 miliarda ton śmieci. Dziennie to ponad 3 miliony ton. Gdyby załadować śmieci z jednego roku na ciężarówki rozmiaru przeciętnej śmieciarki, to stworzona przez nie kolumna oplotłaby Ziemię 24 razy. Słońce jest naprawdę bardzo daleko stąd, a przeszkód i niebezpieczeństw nie da się przewidzieć. Gdyby śmieci z powodu wypadku zostałyby w atmosferze Ziemi, to byłoby jeszcze gorzej, a odpadów jest tam już dostatecznie dużo. Już teraz stanowią zagrożenie dla kosmicznych satelitów oraz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Wystarczy jeden uszkodzony satelita, aby cała sieć przestała działać. Pierwszy taki incydent miał miejsce w 1996 roku.
Kosmiczne śmieci - skala problemu
Według stanu na październik 2019 r. amerykańska sieć nadzoru przestrzeni kosmicznej Space Surveillance Network zgłosiła prawie 20 000 sztucznych obiektów na orbicie nad Ziemią, w tym 2 218 satelitów operacyjnych. Są to jednak tylko obiekty wystarczająco duże, aby można je było śledzić. Według stanu na styczeń 2019 r. szacowano, że na orbicie okołoziemskiej było ponad 128 milionów kawałków gruzu mniejszych niż 1 cm, około 900 000 kawałków gruzu rozmiarów w przedziale 1-10 cm i około 34 000 kawałków większych niż 10 cm.
Najmniejsze obiekty kosmicznego gruzu wytworzonego przez człowieka, takie jak drobiny farby czy cząstki stałe spalin rakietowych, są zgrupowane z mikrometeoroidami, są zbiorczo określane przez agencje kosmiczne jako MMOD (z ang. Micrometeoroid and Orbital Debris, mikrometeoroidy i szczątki orbitalne). Owe naprawdę drobne obiekty powodują uszkodzenia podobne do źle przeprowadzonego piaskowania dla poszycia statków, urządzeń i ISS. Problem dotyczy zwłaszcza paneli słonecznych i optyki takiej jak teleskopy lub trackery gwiazd, czyli sprzętu, którego nie można łatwo ochronić za pomocą osłony balistycznej.
Kosmiczne firmy sprzątające
Istnieją instytucje związane z kosmiczną ekologią. Sieć United States Space Surveillance Network wykrywa, śledzi, kataloguje i identyfikuje sztuczne obiekty krążące wokół Ziemi. Za system odpowiadają armia i Departament Obrony USA, a jego operatorem są Siły Kosmiczne Stanów Zjednoczonych (United States Space Force). To jeden z ważniejszych organów monitorowania i przeciwdziałania zagrożeniom w naszym bezpośrednim sąsiedztwie.
Ze świadomości, że sprzątanie kosmosu to usługa niezbędna dla przyszłości eksploracji kosmosu, zrodził się założony w 2018 roku projekt ClearSpace. Pełnoprawna organizacja to inicjatywa pracowników różnych agencji, wiodących integratorów kosmicznych oraz uniwersytetów. Wnieśli oni do generalnego know-how doświadczenia z misji kosmicznych, m.in. z Prisma, Avanti, TandemX, DeepSpace 2, Dawn, BepiColombo, EarthCARE, Exomars, MetOp-SG, IBDM (International Berthing and Docking Mechanism) i OneWeb.
W 2019 roku Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) wezwała ekspertów do przedstawienia rozwiązania, które po raz pierwszy pozwoli na usunięcie masowe, kompleksowe posprzątanie śmieci z kosmosu. Spośród kandydatów to właśnie ClearSpace została wybrana do przeprowadzenia pierwszej misji aktywnego oczyszczenia przestrzeni kosmicznej, a jednocześnie zademonstrowania technologii potrzebnych do przyszłego komercyjnego usuwania śmieci. ClearSpace-1 wystartuje w 2025 roku.
Projekt EPFL i ClearSpace-1, czyli jak oni to widzą
Przedsięwzięcie ClearSpace-1 może jest nieporównywalne z wystrzeleniem śmieci w kierunku Słońca, no i przede wszystkim jest wykonalne, ale również tworzy niemałe wyzwania. Początkowo projekt zakładał użycie szponów do chwytania satelitów. Po współpracy ze studentami z Uniwersytetu w Genewie inżynierowie doszli do wniosku, że najbardziej poręcznym i niezawodnym systemem zbierania będzie oplatająca śmieci siatka. Aby osiągnąć wizualne rozpoznanie satelitów ClearSpace planuje użyć dynamicznych kamer, które będą przetwarzać obraz w czasie rzeczywistym. Statek EPFL ma zbierać satelity SwissCube, które zakończyły swój okres użytkowania.
Poniżej krótkie animacje koncepcyjne prezentujące nadchodzącą misję.
Dlaczego to taka rewolucja? Do tej pory porzucone i uszkodzone satelity na orbicie były ręcznie przechwytywane i naprawiane przez misje prowadzone przez astronautów z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, ale było to piekielne drogie i trudne. ClearSpace buduje technologię, która uczyni te misje przystępnymi cenowo. Operacje przechwytywania stosunkowo ciężkich obiektów poruszających się w mikrograwitacji z prędkością 28 000km/h będą musiały odbywać się bez tarcia, ponieważ najmniejszy kontakt znacząco zmodyfikuje trajektorię obiektu. A jeżeli oglądaliście Grawitację albo odcinek animacji Netflixa Miłość, śmierć i roboty zatytułowany Helping Hand, to wiecie, czym grożą dryfujące obiekty o zmienionym kursie.
Trzymamy kciuki, a postępy możecie śledzić na witrynie ClearSpace Today.
Wspólna odpowiedzialność to wspólne wysiłki
W ramach bonusu tekst utworu „VI katastrofa”, który traktuje o wyniszczonym przez człowieka świecie i obumierającym środowisku. Powstał na podstawie raportu „2050 Polska Dla Pokoleń”. Raport zawiera dwa scenariusze — lepszy i gorszy. Każdy z nich zależy od działań, jakie już teraz podejmiemy jako społeczeństwo we wszystkich obszarach naszego funkcjonowania, a które mają wpływ na środowisko.
A jak to się łączy z nowymi technologiami?
Wykonawca utworu, duet PRO8L3M, nie tylko połączył siły z WWF, aby zwrócić uwagę na problemy degradacji środowiska i zmiany klimatu – wszystko stało się tłem dla wyjątkowego doświadczenia VR „#2050”, podczas którego 4000 osób miało okazję poznać na żywo świat, jaki sobie szykujemy, jeżeli nie podejmiemy zdecydowanych działań.
Dokąd nie pójdziemy, tam nabałaganimy. Czas po sobie posprzątać. Trzymamy kciuki za pomysłodawców i inżynierów ClearSpace i czekamy na misję jak na Mundial – kosmiczny łapacz-odkurzacz zostanie uruchomiony za cztery lata.
