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Un robot spaziale che rimuove detriti in orbita

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In 2025, the first active debris removal mission, ClearSpace-1, will rendezvous, capture and take down for reentry the upper part of a Vespa (Vega Secondary Payload Adapter) from Europe's Vega launcher. This was left in an approximately 800 km by 660 km altitude gradual disposal orbit, complying with space debris mitigation regulations, following the second Vega flight in 2013. ClearSpace-1 will use ESA-developed robotic arm technology to capture the Vespa, then perform a controlled atmospheric reentry. Copyright: ClearSpace SA

L’ESA ha firmato un contratto da 86 milioni di euro con un gruppo industriale guidato dalla start-up svizzera ClearSpace SA per acquistare un servizio unico: la prima rimozione di detriti spaziali in orbita intorno alla Terra.

Come risultato di questo accordo, nel 2025 ClearSpace SA lancerà la prima missione attiva di rimozione di detriti, ClearSpace-1, che si incontrerà, raccoglierà e porterà sulla Terra un adattatore Vespa. Questo oggetto è stato lasciato in un’orbita di smaltimento graduale tra circa 801 km e 664 km di altitudine, in conformità con le normative di mitigazione dei detriti spaziali, a seguito del secondo volo Vega, nel 2013.

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Un nuovo settore commerciale spaziale.

Siglare questo tipo di contratto di servizio piuttosto che sviluppare direttamente e gestire l’intera missione, rappresenta un nuovo modo di lavorare per l’Agenzia, inteso come primo passo per creare un nuovo settore commerciale spaziale.

Insieme all’acquisto parziale di questa missione, la stessa ClearSpace raccoglierà i rimanenti fondi per coprire il costo attraverso investitori commerciali. ESA contribuisce anche alle tecnologie chiave per il volo, sviluppate nell’ambito dell’iniziativa Clean Space dell’Agenzia attraverso il progetto ADRIOS (Active Debris Removal/ In-Orbit Servicing – Rimozione Attiva di Detriti / Manutenzione in orbita).

Tali tecnologie includono sistemi avanzati di guida, navigazione e controllo e di Intelligenza Artificiale basata sulla visione, consentendo al satellite di acquisizione di avvicinarsi all’obiettivo in sicurezza e su base autonoma, oltre a permettere ai bracci robotici di catturare l’obiettivo.

Il Direttore Generale dell’ESA, Jan Wörner, spiega:

“Pensate a tutte le acquisizioni in orbita avvenute sino a questo punto, tutte si sono svolte con oggetti-obiettivo cooperanti, totalmente controllati. Con i detriti spaziali, per definizione, tale controllo non è possibile: gli oggetti piuttosto vanno alla deriva, spesso in un moto libero casuale. Quindi questa prima operazione di acquisizione e smaltimento di un oggetto spaziale non collaborativo rappresenta un traguardo estremamente stimolante. Ma con il numero totale di satelliti destinati a crescere rapidamente nella prossima decade, regolari rimozioni si stanno rendendo necessarie per tenere i livelli di detriti sotto controllo, per prevenire una serie di collisioni che minacciano di peggiorare notevolmente il problema dei detriti”.

La rimozione attiva dei detriti

Luc Piguet, fondatore e Amministratore Delegato di ClearSpace commenta:

“Alle velocità orbitali, anche una vite può colpire con una forza esplosiva, per la quale i progettisti di missione non possono fornire protezione; piuttosto, il rischio deve essere gestito attraverso la rimozione attiva dei detriti. Il nostro progetto di ‘camion da rimorchio’ sarà pronto a ripulire le orbite chiave che potrebbero altrimenti risultare non utilizzabili per future missioni, eliminando il rischio crescente e le perdite per i loro proprietari, a vantaggio dell’industria spaziale nel complesso. Il nostro obiettivo è di costruire servizi in orbita convenienti e sostenibili”.

Luisa Innocenti, a capo dell’Ufficio Clean Space dell’ESA, aggiunge:

“Il piano è che questa acquisizione pionieristica costituisca la base per un caso commerciale ricorrente, non soltanto per la rimozione dei detriti da parte degli attori responsabili dello spazio di tutto il mondo, ma anche per la manutenzione in orbita: queste stesse tecnologie permetteranno il rifornimento e la manutenzione in orbita dei satelliti, prolungando la loro vita operativa. Alla fine, prevediamo che questa tendenza si estenda fino all’assemblaggio, alla produzione e al riciclaggio in orbita.”

Un quartetto di bracci robotici

ClearSpace – una società spin-off fondata da un esperto gruppo di ricercatori di detriti spaziali della EPFL, l’Istituto Federale Svizzero di Tecnologia di Losanna – è a capo di un gruppo industriale che comprende aziende di diversi Paesi europei. I contributi arriveranno da aziende in Svizzera, Repubblica Ceca, Germania, Svezia, Polonia, Regno Unito, Portogallo e Romania.

Con una massa di 112 Kg, l’obiettivo Vespa di ClearSpace-1 è simile per dimensioni a un piccolo satellite, mentre la sua forma piuttosto semplice e la sua robusta costruzione lo rendono un obiettivo iniziale adatto, prima di procedere con acquisizioni più grandi e più impegnative nelle missioni successive – sino a includere col tempo acquisizioni multiple.

La missione ClearSpace-1 sarà inizialmente lanciata in un’orbita più bassa – 500 km – per la messa in servizio e i test critici. Sarà poi alzata all’orbita di destinazione per l’incontro e l’acquisizione utilizzando un quartetto di bracci robotici, volando sotto la supervisione dell’ESA. Il ‘robot spaziale’ cacciatore e l’obiettivo da acquisire, Vespa, saranno poi manovrati per abbandonare l’orbita fino a bruciare in atmosfera.

 

 

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