science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Ruimteduurzaamheidsclassificatie om licht te werpen op puinprobleem

De afbeelding toont het zonnepaneel van Sentinel-1A voor en na de impact van een millimetergroot deeltje op het tweede paneel. Het beschadigde gebied heeft een diameter van ongeveer 40 cm, wat consistent is op deze structuur met de impact van een fragment van minder dan 5 millimeter groot. Krediet:ESA

Er is een probleem met het brouwen van overhead. Onzichtbaar voor het blote oog en relatief ongehoord, het bedreigt onze toekomst in de ruimte:ruimtepuin.

Er is momenteel een nieuwe "Space Sustainability Rating" in ontwikkeling die licht zal werpen op het probleem, ruimtevaartoperators scoren op de duurzaamheid van hun missies, het vergroten van de transparantie van hun bijdragen aan de bescherming van de ruimteomgeving en het aanmoedigen en erkennen van verantwoord gedrag.

Het wereldwijde initiatief, gelanceerd door het World Economic Forum, is de eerste in zijn soort. In een situatie waarin geen enkele regering of autoriteit de macht heeft om strikte gedragsregels vast te stellen en te handhaven voor alle ruimtevaartorganisaties, dit project belooft een gamechanger te worden.

Net zoals de energie-efficiëntie- en voedingsetiketten die nu gebruikelijk zijn op huishoudelijke artikelen, voedingsproducten en consumptiegoederen, de Space Sustainability Rating maakt duidelijk wat individuele bedrijven en organisaties doen om de gezondheid van de nabije aarde in stand te houden en te verbeteren.

Duurzaamheidsbeoordeling gaat volgende fase in

Het SSR-initiatief is de afgelopen twee jaar ontwikkeld door het Forum, ESA en een gezamenlijk team onder leiding van de Space Enabled Research Group van het MIT Media Lab, met medewerking van BryceTech en de Universiteit van Texas in Austin.

Voor de cruciale volgende stap, het Space Center (eSpace) van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie Lausanne (EPFL) is geselecteerd om de Space Sustainability Rating te leiden en te beheren ter voorbereiding op de uitrol ervan.

"Het Forum is erg blij om zo'n innovatieve benadering van de wereldwijde uitdaging van ruimteschroot te ondersteunen, " zegt Nikolai Chlystov, Community Lead voor Mobiliteit en Ruimte op het World Economic Forum.

"Het stimuleren van beter gedrag door actoren in staat te stellen te concurreren op duurzaamheid zal een 'race naar de top' creëren en eSpace bij EPFL is een geweldige organisatie om de SSR naar een hoger niveau te tillen."

Satellieten in een baan om de aarde delen de ruimte nabij de aarde met miljoenen snel bewegende en gevaarlijke puinobjecten. Van minuscule fragmenten van millimeters tot hele satellieten die niet meer werken, niet meer gecontroleerd, zwervend over de snelwegen in de ruimte, elk stuk puin legt vele kilometers per seconde af. Elke botsing met een van deze objecten dreigt op zijn minst de werking van een werkend ruimtevaartuig te schaden, of in het slechtste geval het helemaal vernietigen, steeds meer puin creëren. In deze infographic van ESA en het United Nations Office for Outer Space Affairs (UNOOSA), meer te weten komen over de omvang van het puinprobleem:hoeveel ervan is daarboven, over welke schalen hebben we het, en waar zijn onze satellieten tegen opgewassen? Krediet:ESA / UNOOSA

ESA meet de impact

Het SSR-classificatiesysteem zal de duurzaamheid van ruimtevluchtoperators beoordelen op basis van factoren variërend van het delen van gegevens, keuze van baan, maatregelen die zijn genomen om botsingen te voorkomen en plannen om satellieten aan het einde van de missie uit hun baan te brengen, hoe gemakkelijk hun satellieten vanaf de grond kunnen worden gedetecteerd en geïdentificeerd. Er zullen 'bonuspunten' zijn voor het toevoegen van optionele elementen, zoals grijpers, die kunnen worden gebruikt voor de mogelijke toekomstige actieve verwijdering van puin.

"De SSR heeft tot doel het gedrag van alle ruimtevaartactoren te beïnvloeden, vooral commerciële entiteiten, en helpen om de duurzame praktijken die we zo hard nodig hebben in gemeenschappelijk gebruik te brengen, zei Holger Krag, Hoofd van ESA's Space Safety Program.

"Om dit te behalen, de SSR-classificatie omvat een peer-reviewed beoordeling van de korte- en langetermijnrisico's die een missie met zich meebrengt voor andere operators en voor onze orbitale omgeving in het algemeen."

Aangedreven door ESA-expertise

ESA's Space Debris Office, gevestigd in het ESOC-missiecontrolecentrum van het Agentschap in Darmstadt, Duitsland, heeft jarenlang de puinomgeving bestudeerd, een wereldleidende autoriteit te worden in deze kwestie van mondiaal belang.

De rol van het Agentschap bij de ontwikkeling van de Space Sustainability Rating omvat het helpen definiëren van de 'rating-architectuur, " d.w.z. de criteria waarop ruimtemissies moeten worden beoordeeld, en het verstrekken van deskundige analyse, gegevens en technische knowhow die in de loop van vele jaren zijn ontwikkeld.

Een bijzonder belangrijk onderdeel van de SSR is de nieuwe methode voor het kwantificeren van het ruimteschrootrisico dat aan een missie is verbonden. Het houdt rekening met de extra last die de nieuwe missie met zich meebrengt voor de operaties van bestaande missies en de mogelijke impact ervan op de langetermijnevolutie van de ruimtepuinomgeving.

Zodra het beoordelingssysteem in werking is getreden, ESA zal EPFL ondersteunen bij het evalueren van deze potentiële impact voor nieuwe ruimtemissies. Het Agentschap zal ook zitting nemen in de Space Sustainability Rating Advisory Board, en op vele andere manieren blijven helpen.

Krediet:ESA - Europees Ruimteagentschap

Goed gedrag belonen

Satellieten zijn de ruggengraat van onze moderne economieën geworden, het leveren van navigatiediensten, telecommunicatie, weersvoorspelling, klimaatmonitoring en televisie-uitzendingen naast vele andere kritieke diensten. De afhankelijkheid van de mensheid van ruimte-infrastructuur zal naar verwachting sterk toenemen met de lancering van grote constellaties van kleine satellieten die zijn ontworpen om de wereldwijde internettoegang en andere belangrijke diensten te verbeteren.

Er zijn momenteel bijna 4 000 actieve satellieten in een baan om de aarde, inclusief de bewoonde buitenposten van het International Space Station en het Tiangong Space Station, momenteel in aanbouw.

Exponentiële groei

Naarmate veel meer organisaties uit veel meer landen zich voorbereiden om nieuwe missies te lanceren, dit aantal zal exponentieel groeien. Dit zal onvermijdelijk het risico op botsingen vergroten en roept vragen op over het vermogen van economisch vitale nabije banen om de aarde om zoveel vaartuigen veilig en duurzaam te huisvesten.

Door vrijwillig toe te treden tot het nieuwe SSR-systeem, exploitanten van ruimtevaartuigen, Aanbieders van lanceringsdiensten en satellietfabrikanten zullen in staat zijn om een ​​van de vier certificeringsniveaus te behalen die ze op grote schaal kunnen adverteren om de toewijding van hun missie aan duurzaamheid aan te tonen.

Transparantie vergroten en goed doen

Dit zal de transparantie vergroten - zonder missiegevoelige of bedrijfseigen commerciële informatie vrij te geven - en zal naar verwachting goed gedrag van andere belanghebbenden stimuleren bij het aanpakken van het probleem van ruimteschroot. Een gunstige score voor een bepaalde beoordeelde operator kan, bijvoorbeeld, resulteren in lagere verzekeringskosten of betere financieringsvoorwaarden van financiers.

Spoken van historische ruimte-inspanningen - oude satellieten en raketlichamen - vervuilen de banen van de aarde. Terwijl er missies worden ontwikkeld om enkele van deze objecten te verwijderen, het is van vitaal belang dat we de fouten uit het verleden niet herhalen. De Space Sustainability Rating zal een belangrijke rol spelen bij bredere maatregelen om een ​​verantwoord ruimtegebruik te waarborgen, en zijn duurzame toekomst voor iedereen.

Over de Space Sustainability Rating

Gedurende de tweejarige ontwikkelingsperiode van de SSR, tal van operators in de ruimtevaartindustrie zijn betrokken geweest bij de ontwikkeling van het beoordelingssysteem en er is al brede belangstelling voor deze nieuwe tool. Meerdere bedrijven, inclusief Airbus, Astroschaal, AXAXL, anders, Lockheed Martin, Planeet, SpaceX en Voyager Space Holdings, hebben het SSR-concept actief ondersteund en interesse getoond om deel te nemen zodra het publiekelijk is gelanceerd. Meer informatie via de website van het World Economic Forum.