Οι καινοτόμες λύσεις της NASA για τον αποτελεσματικό καθαρισμό των διαστημικών απορριμμάτων

Η ανάλυση των νέων δεδομένων το δείχνει NASA Οι συνεργάτες του μπορεί να έχουν ανακαλύψει πιο οικονομικά αποδοτικούς τρόπους αντιμετώπισης του αυξανόμενου προβλήματος των τροχιακών θραυσμάτων από ό,τι πιστεύαμε μέχρι τώρα.

Το Γραφείο Τεχνολογίας, Πολιτικής και Στρατηγικής της NASA κυκλοφόρησε μια νέα έκθεση που παρέχει στην ηγεσία του οργανισμού νέα γνώση σχετικά με τον τρόπο μέτρησης των κινδύνων που ενέχουν τα τροχιακά συντρίμμια.

«Η αυξημένη δραστηριότητα στην τροχιά της Γης μας έχει φέρει τα πάντα, από ταχύτερες επίγειες επικοινωνίες μέχρι καλύτερη κατανόηση του μεταβαλλόμενου κλίματος μας», δήλωσε ο Charity Weeden, επικεφαλής του OTPS της NASA. «Αυτές οι αυξανόμενες ευκαιρίες οδηγούν σε ένα πιο πολυσύχναστο διαστημικό περιβάλλον Αυτή η μελέτη είναι μέρος της εργασίας της NASA να βελτιώσει γρήγορα την κατανόησή μας για αυτό το περιβάλλον, όπως περιγράφεται στην πρόσφατη στρατηγική της NASA για την αειφορία, εφαρμόζοντας έναν οικονομικό φακό σε αυτό το κρίσιμο ζήτημα.

η αναφορά, Ανάλυση κόστους-οφέλους του μετριασμού, παρακολούθησης και αποκατάστασης τροχιακών υπολειμμάτωνείναι η δεύτερη φάση των εργασιών της OTPS για την αντιμετώπιση τεχνικών και οικονομικών αβεβαιοτήτων που σχετίζονται με τα τροχιακά συντρίμμια.

Προσομοίωση τροχιακών συντριμμιών γύρω από τη Γη που δείχνει τον αριθμό των αντικειμένων στη γεωσύγχρονη περιοχή. Πίστωση: NASA ODPO

Πρόοδος από προηγούμενες εκθέσεις

OTPS Έκθεση πρώτου σταδίου, που κυκλοφόρησε το 2023, παρείχε αρχικές πληροφορίες για τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής που αναζητούν αναλύσεις κόστους-οφέλους των μέτρων αποκατάστασης τροχιακών συντριμμιών, συμπεριλαμβανομένης της μετακίνησης, της αφαίρεσης ή της επαναχρησιμοποίησης αντικειμένων. Η νέα έκθεση βελτίωσε την ποιότητα των εκτιμήσεων των κινδύνων για τα διαστημόπλοια από τα τροχιακά συντρίμμια. Αυτές οι νέες εκτιμήσεις καλύπτουν τα πάντα, από τα μεγαλύτερα συντρίμμια στο διάστημα μέχρι θραύσματα μεγέθους χιλιοστού. Η έκθεση επεκτείνει επίσης την εστίαση των ομάδων OTPS για να συμπεριλάβει ενέργειες που μπορούν να μετριάσουν τη δημιουργία νέων συντριμμιών και να παρακολουθήσουν τα υπάρχοντα συντρίμμια.

«Αυτή η μελέτη μάς επιτρέπει να αρχίσουμε να απαντάμε στην ερώτηση: Ποιες είναι οι πιο οικονομικές ενέργειες που μπορούμε να κάνουμε για να αντιμετωπίσουμε το αυξανόμενο πρόβλημα των τροχιακών συντριμμιών;» είπε ο αναλυτής της NASA Τζέρικο Λουκ, επικεφαλής συγγραφέας της έκθεσης. «Μετρώντας τα πάντα σε δολάρια, μπορούμε να συγκρίνουμε απευθείας την προστασία του διαστημικού σκάφους με την παρακολούθηση μικρότερων συντριμμιών ή την αφαίρεση 50 μεγάλων κομματιών συντριμμιών με την αφαίρεση 50.000 μικρότερων κομματιών».

Καινοτόμες μέθοδοι μέτρησης κινδύνου

Η νέα έκθεση OTPS διαφέρει από τις προηγούμενες μελέτες τροχιακών συντριμμιών στο ότι εκτιμά άμεσα τους κινδύνους που ενέχουν τα διαστημικά σκουπίδια, αντί για υποδοχείς κινδύνου, όπως ο αριθμός των κομματιών συντριμμιών σε τροχιά. Επιπλέον, μετρά τον κίνδυνο σε δολάρια – μοντελοποιώντας το κόστος που μπορεί να επιβαρυνθούν οι χειριστές από τους ελιγμούς του διαστημικού σκάφους για την αποφυγή συντριμμιών, από τον χειρισμό μιας κοντινής προσέγγισης και από ζημιές ή απώλειες που προκαλούνται από την πρόσκρουση των συντριμμιών. Η μελέτη προσομοιώνει πώς εξελίσσεται το περιβάλλον των τροχιακών συντριμμιών σε διάστημα 30 ετών.

Αξιολογήστε οικονομικά αποδοτικές στρατηγικές

Συνολικά, η μελέτη συγκρίνει τη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας περισσότερων από 10 διαφορετικών ενεργειών που μπορούν να ληφθούν για τη μείωση των κινδύνων των τροχιακών συντριμμιών, όπως η θωράκιση, η παρακολούθηση μικρών θραυσμάτων ή η επεξεργασία μεγάλων συντριμμιών. Τελικά, η ομάδα ελπίζει να αξιολογήσει τη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας συνδυασμών διαφορετικών διαδικασιών, γνωστών ως χαρτοφυλάκια.

Η ανάλυση της έκθεσης επανεξετάζει κοινές συνετές ενέργειες που η διαστημική κοινότητα θεωρούσε ιστορικά ως οικονομικά αποδοτικές προσεγγίσεις για την υποστήριξη της διαστημικής βιωσιμότητας. Για παράδειγμα, η έκθεση εκτιμά ότι ορισμένες μέθοδοι επεξεργασίας συντριμμιών μπορεί να είναι εξίσου πολύτιμες με τον μετριασμό των συντριμμιών. Εκτιμάται επίσης ότι η γρήγορη εκτόξευση νεκρών διαστημικών σκαφών είναι ένας οικονομικά αποδοτικός τρόπος για τη μείωση των κινδύνων. Τέτοια ευρήματα θα μπορούσαν να παράσχουν νέες σκέψεις για τους ηγέτες της NASA και τη διαστημική κοινότητα όταν ασχολούνται με το θέμα των τροχιακών συντριμμιών.

Μελλοντικά σχέδια και προσβασιμότητα του κοινού

Η OTPS σχεδιάζει να δημοσιοποιήσει τον ερευνητικό κώδικα που χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή της μελέτης. Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει να συνεχίσει το έργο της για την κατανόηση των τροχιακών συντριμμιών και των διαφορετικών προσεγγίσεων για την αντιμετώπισή τους και θα μοιραστεί τη γνώση της με τους ενδιαφερόμενους.