Naarmate de mensheid haar horizon buiten de aarde uitbreidt en ruimtemissies met een langere duur begint te overwegen, duurzaamheid vereist de lancering van meer ruimtevoertuigen, het risico op botsingen met bestaand ruimtepuin te vergroten. Een methode om dit puin op te ruimen, is dat een sleepvoertuig het naar een veilige regio sleept. In een nieuw artikel gepubliceerd in EPJ Speciale onderwerpen , auteurs Antônio Delson Conceição de Jesus en Gabriel Luiz F. Santos, beide van de Staatsuniversiteit van Feira de Santana, Bahia, Brazilië, modelleer de complexe rendez-vousmanoeuvres die een sleepboot die ruimtepuin opruimt zou moeten ondergaan om het risico op een aanrijding te verkleinen die onherstelbare schade zou kunnen veroorzaken op het moment van koppelen.

Zoals de auteurs aangeven, ruimtemissies vinden plaats in een omgeving bevolkt door ongeveer 3, 600 door de mens gemaakte satellieten, waarvan minder dan een derde operationeel is. De niet-operationele eenheden zijn onderhevig aan lekkage, explosies en fragmentatie die de regio rond de aarde verder vervuilen, vooral in de lage baan om de aarde (LEO). Een mislukte aanrijding kan niet alleen leiden tot onherstelbare schade, maar ook de creatie van meer ruimtepuin dat verdere missies zou kunnen belemmeren. Dit maakt sleepoperaties om dit puin op te ruimen wenselijk, maar gevaarlijk.

Het duo bestudeerde het gebruik van voortstuwingssystemen om de relatieve snelheden en posities van de objecten te regelen tijdens een rendez-vousmanoeuvre rond de aarde. Dergelijke operaties vereisen dat het sleepvoertuig en het puin op het moment van verbinding nulsnelheden en relatieve positie hebben. Het onderzoeken van de parameters van deze bewerkingen door de oplossingen van een multivariabele tensorvergelijking, de Jesus en Santos ontdekten dat ontmoetingsmanoeuvres van een ruimtepuin-sleepvoertuig in minimale tijd kunnen worden uitgevoerd en met een gelijktijdigheid die ontstaat door de snelheid en relatieve eindposities van de twee objecten op hetzelfde moment op nul te zetten.

De succesvolle verbinding tussen objecten in de ruimte kan, natuurlijk, worden toegepast in meer scenario's dan alleen het verplaatsen van ruimteschroot. Het verbinden van voertuigen kan een essentieel onderdeel worden van de ontwikkeling van een duurzame ruimtemissie op lange termijn.