NASA’s innovatieve oplossingen voor het efficiënt opruimen van ruimtepuin

Analyse van nieuwe gegevens suggereert van wel NASA De partners hebben mogelijk meer kosteneffectieve manieren ontdekt om het groeiende probleem van orbitaal puin aan te pakken dan eerder werd gedacht.

NASA’s Office of Technology, Policy, and Strategy heeft een nieuw rapport uitgebracht dat de leiding van het agentschap nieuw inzicht geeft in hoe de risico’s van orbitaal puin kunnen worden gemeten.

“De toegenomen activiteit in de baan van de aarde heeft ons alles gebracht, van snellere grondcommunicatie tot een beter begrip van ons veranderende klimaat”, zegt Charity Weeden, hoofd van NASA’s OTPS. “Deze groeiende kansen leiden tot een drukkere ruimtevaartomgeving. Deze studie maakt deel uit van NASA’s werk om ons begrip van die omgeving snel te verbeteren, zoals uiteengezet in de onlangs uitgebrachte Space Sustainability Strategy van NASA, door een economische lens op dit kritieke probleem toe te passen.”

het verslag, Kosten-batenanalyse van beperking, tracking en sanering van orbitaal puinis de tweede fase van het werk van OTPS om de technische en economische onzekerheden in verband met orbitaal puin aan te pakken.

Simulatie van orbitaal puin rond de aarde, waarbij het aantal objecten in het geosynchrone gebied wordt weergegeven. Krediet: NASAODPO

Vooruitgang ten opzichte van eerdere rapporten

OTPS Verslag eerste fase, uitgebracht in 2023, leverde initiële informatie op voor beleidsmakers die op zoek waren naar kosten-batenanalyses van saneringsmaatregelen voor orbitaal puin, waaronder het verplaatsen, verwijderen of hergebruiken van objecten. Het nieuwe rapport heeft de kwaliteit van de schattingen van de risico’s voor ruimtevaartuigen door orbitaal puin verbeterd. Deze nieuwe schattingen bestrijken alles, van het grootste puin in de ruimte tot fragmenten van millimeterformaat. Het rapport breidt ook de focus van OTPS-teams uit met acties die de creatie van nieuw puin kunnen verminderen en bestaand puin kunnen opsporen.

“Deze studie stelt ons in staat de vraag te beantwoorden: wat zijn de meest kosteneffectieve acties die we kunnen ondernemen om het groeiende probleem van orbitaal puin aan te pakken?” NASA-analist Jericho Locke, hoofdauteur van het rapport, zei. “Door alles in dollars te meten, kunnen we de bescherming van ruimtevaartuigen direct vergelijken met het opsporen van kleiner puin of het verwijderen van 50 grote stukken puin met het verwijderen van 50.000 kleinere stukken.”

Innovatieve methoden voor het meten van risico’s

Het nieuwe OTPS-rapport verschilt van eerdere onderzoeken naar ruimteschroot doordat het een directe inschatting maakt van de risico’s van ruimteschroot, in plaats van risicomaatstaven zoals het aantal stukken puin in een baan om de aarde. Bovendien meet het het risico in dollars – door de kosten te modelleren die operators kunnen maken door het manoeuvreren van ruimtevaartuigen om puin te vermijden, door het hanteren van een korte nadering, en door schade of verlies veroorzaakt door de inslag van puin. De studie simuleert hoe de orbitale puinomgeving in de loop van 30 jaar evolueert.

Evalueer kosteneffectieve strategieën

In totaal vergelijkt het onderzoek de kosteneffectiviteit van meer dan tien verschillende acties die kunnen worden ondernomen om de risico’s van orbitaal puin te verminderen, zoals afscherming, het opsporen van klein puin of het behandelen van groot puin. Uiteindelijk hoopt het team de kosteneffectiviteit te evalueren van combinaties van verschillende procedures, ook wel portefeuilles genoemd.

In de analyse van het rapport wordt opnieuw gekeken naar gemeenschappelijke verstandige acties die de ruimtevaartgemeenschap historisch gezien heeft gezien als kosteneffectieve benaderingen om de duurzaamheid van de ruimtevaart te ondersteunen. Het rapport schat bijvoorbeeld dat sommige methoden voor de behandeling van puin net zo waardevol kunnen zijn als het beperken van puin. Er wordt ook geschat dat het snel verwijderen van dode ruimtevaartuigen een kosteneffectieve manier is om de risico’s te verminderen. Dergelijke bevindingen zouden nieuwe overwegingen kunnen opleveren voor NASA-leiders en de ruimtevaartgemeenschap bij het omgaan met de kwestie van orbitaal puin.

Toekomstplannen en publieke toegankelijkheid

OTPS is van plan de onderzoekscode die is gebruikt om het onderzoek te produceren openbaar te maken. Het onderzoeksteam is van plan zijn werk aan het begrijpen van orbitaal puin en de verschillende benaderingen om ermee om te gaan voort te zetten en zal zijn kennis delen met belanghebbenden.