Przez śmieci ku gwiazdom!

Ariane 5 to ciężka rakieta nośna zaprojektowana przez Europejską Agencję Kosmiczną we współpracy z francuskim Państwowy Ośrodkiem Badań Kosmicznych. Jej zadaniem jest dostarczania satelitów na orbitę geostacjonarną oraz ładunków na niską orbitę okołoziemską.

Rakieta składa się z trzech segmentów. Pierwszy z nich to dwie rakiety boczne napędzane paliwem stałym. Człon główny Ariane 5 aktualnie stanowi Ariane 5 EPC, napędzany mieszanką ciekłego tlenu i ciekłego wodoru. W trzecim członie tzw. ucieczkowym rodzaj paliwa uzależniony jest od wariantu rakiety.

1 marca 2002 roku na pokładzie rakiety Ariane 5 wystrzelonej z Gujańskiego Centrum Kosmicznego położonego w Gujanie Francuskiej wniesiony na orbitę zostaje satelita Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) o nazwie Envisat (Environmental Satellite – satelita do badań środowiska). Jego misją jest obserwacja Ziemi.

Satelita został umieszczony na heliosynchronicznej orbicie polarnej na wysokość 790 km (± 10 km). Satelita okrążał Ziemię w około 101 minut wykonując zdjęcia na potrzeby ESA. Dzięki jego misji udało się np. uzyskać zdjęcia huraganu Gustaw, który w 2008 roku uderzył w wybrzeże Kuby i Haiti zabijając 153 osoby.

Zaplanowana na okres 5 lat misja satelity Evisat miała zakończyć się w 2007 roku. Została jednak przedłużona do 2013 roku. Nagle 8 kwietnia 2012 ESA traci z nim kontakt. Próby ponownego nawiązania łączności kończą się niepowodzeniem. Oficjalnie misja Envisat zostaje zakończona 9 maja 2012 roku. Obecnie, posługując się nomenklaturą naukową Envisat jest najcięższym, cywilnym, bezzałogowym sztucznym satelitą Ziemi. Posługując się językiem potocznym jest śmieciem. Dokładnie mówiąc 25 metrowym, ważącym 8 ton i poruszającym się nieregularnym ruchem obrotowym kosmicznym śmieciem... Śmieciem za ok. 2,9 miliarda USD... smuteczek. :(

Ciągły, dynamiczny rozwój technologii umożliwiających loty w kosmos sprawia, że ludzie głośno mówią już o planach ekspansji z Ziemi na inną planetę. Chcemy kolonizować nowe planety, pozyskiwać z obiektów kosmicznych surowce i poszukiwać takich, których jeszcze nie znamy a które mogłyby przyspieszyć nasz rozwój technologiczny.

Ponieważ wiele krajów wysyła już w kosmos swoje rakiety w celach badawczych, transportowych i misjach załogowych, zaśmiecenie przestrzeni kosmicznej, stało się jednym z ważniejszych problemów międzynarodowych. Te śmieci mogą powodować kolizje i doprowadzać do zniszczenia lub uszkodzenia cennych aktywnych satelitów czy też zagrozić bezpieczeństwu lotów załogowych. Również z ekonomicznego punktu widzenia kosmiczne śmieci przynoszą olbrzymie straty ponieważ agencje kosmiczne zmuszone są monitorować zachowanie części z nich aby chronić swoje misje kosmiczne. To angażuje kolejne środku ludzkie i sprzętowe.

Envisat jest jednym z tysięcy krążących wokół Ziemi kosmicznych śmieci. Ich ilość staje się coraz większym problemem ponieważ powodują kolizje z czynnymi satelitami. W 2009 roku nieaktywny rosyjski satelita uderzył w czynnego satelitę amerykańskiego - kolizja Iridium 33 i Kosmos 2251. W wyniku zderzenia satelity zostały zniszczone i pojawiła się kolejna liczba kosmicznych śmieci. Zagrożeniem są głownie starsze projekty kosmiczne, które zakończy swoje misje lub uległy awarii. Obecnie wszystkie nowe satelity Europejskiej Agencji Kosmicznej wyposażane są w systemy pozwalające na deorbitację ( sprowadzenie na niska orbitę i samospalenie w atmosferze) lub przekierowanie ich kursu na tzw. kosmiczne cmentarzysko.

Europejska Agencja Kosmiczna chce zrobić porządek w okołoziemskiej przestrzeni kosmicznej. W 2023 roku w ramach misji e.Deorbit z Ziemi wystrzelony zostanie tzw. satelita pościgowy. Jego zadaniem będzie zbliżyć się do satelity Envisat i połączyć się z nim. Po uruchomieniu silników satelity pościgowego oba obiekty skierują się do ziemskiej atmosfery i tam ulegną spaleniu. Jak ESA zamierza przechwycić Evisat ? Jednym z pomysłów jest wykorzystanie chwytaka skonstruowanego przez polskich inżynierów z firmy Sener Polska. Skonstruowany przez nich mechanizm zaciskowy ma umożliwić połączenie obu obiektów po tym, jak satelita pościgowy zbliży się do satelity Envisat.

To niejedyny polski projekt realizowany w zakresie oczyszczania przestrzeni kosmicznej wokół Ziemi.

Satelita typu CubeSat o nazwie PW-Sata2 i wymiarach 20x10x10 cm, wybudowany przez studentów, członków Studenckiego Koła Astronautycznego Politechniki Warszawskiej, ma zostać wyniesiony na orbitę przez rakietę Falcon 9 wraz z misją SSO-A z bazy Vandenberg w Kalifornii.

W obudowie satelity umieszczony jest złożony żagiel deorbitacyjny o wymiarach 2 na 4 metry. Kiedy zostanie on otwarty zwiększony opór spowoduje obniżenie orbity satelity i w konsekwencji zniszczenie go poprzez spalenie w atmosferze Ziemi. Zrealizowanie takiego scenariusza testu jest główny celem eksperymentu. Misja PW-Sata2 potrwa 40 dni.

W założeniu misja polskiego satelity ma przetestować technologię pozwalającą na skrócenie procesu ściągania satelitów z orbity okołoziemskiej po zakończeniu ich misji tak aby nie stały się kolejnymi kosmicznymi śmieciami zagrażającymi innym obiektom w kosmosie.

Trzymajmy kciuki za powodzenie tego projektu! :)

Tekst zgłaszam do konkursu Tematy Tygodnia #56 jako luźną wariację nawiązującą do Tematu nr 3: Regencja Carnaro - jednym z ważniejszych problemów międzynarodowych