CleanSpace One – Švýcarský pokus o vyčištění kosmu

Od roku 1957, kdy byla vypuštěna první umělá družice Země, se do vesmíru vydal nespočet dalších objektů. Již v roce 1978 pak Donald Kessler formuloval myšlenku, že se časem dostaneme do situace, kdy nebude možné odletět ze Země, aniž by se kosmická loď nesrazila s dalším objektem na oběžné dráze. Upozornil tím na potíže s takzvaným kosmickým smetím, které se kvůli stále rostoucímu tempu letů do vesmíru stává čím dál výraznějším problémem.

Například pojišťovna Swiss Re v roce 2011 prohlásila, že na nízké orbitě je pravděpodobnost srážky většího satelitu s úlomkem větším než jeden centimetr 1:10 000. NASA zas v roce 2013 uvedla, že kolem Země poletuje asi 16 500 objektů větších než 10 cm. Nebezpečným jevem je i to, že pokud se dva objekty srazí, jak se to v roce 2009 stalo družicím Iridium 33 a Kosmos-2251, vytvoří se tisíce dalších menších úlomků, které s ještě širší působností ohrožují další satelity. Do budoucna tak vážně hrozí spuštění lavinového efektu, pokud se nepodaří včas zakročit. Začínají se proto vynořovat první pilotní projekty, které si kladou za cíl řešit tuto problematiku.

Švýcarské vesmírné středisko pod École Polytechnique Fédérale v Lausanne pracuje na vypuštění satelitu CleanSpace One, který je navržen právě pro likvidaci kosmického smetí. Družice bude mít tvar hranolu o rozměrech 10×10×30 centimetrů a vážit bude asi 30 kg. Jeho obětí bude švýcarský nanosatelit Swiss-Cube vypuštěný v roce 2009, který je zhmotněn, jak již název napovídá, krychličkou o délce hrany 10 cm. K výběru švýcarského satelitu došlo zcela záměrně. Tuto myšlenku nadnesl Výbor pro mírové využití vesmíru OSN, jelikož by mohlo dojít k právním a diplomatickým sporům při likvidaci cizích družic, i když třeba již nefunkčních. Výzvou pro inženýry je vymyšlení způsobu spojení s kusem kosmického smetí. Ve hře je jak robotické rameno, tak i obepínací systém. Konstruktéři se při tvorbě snaží inspirovat záchytnými mechanizmy u živých organizmů. Po spojení s nežádoucím objektem bude satelit sveden z oběžné dráhy a zanikne v atmosféře. Vývoj by měl dle předběžných údajů stát 16 milionů USD.

clean-space-oneHlavním sponzorem projektu je společnost Swiss Space Systems (S3), která zaplatí 5,3 milionů USD za sestavení a testování komponent satelitu. CleanSpace One by k vynesení měl využít malé suborbitální letadlo SOAR vyvinuté právě v S3. Jako první stupeň by pak měl ještě fungovat Airbus A300. Toto dopravní letadlo vynese SOAR do své běžné letové hladiny, tedy asi 10 kilometrů nad zem, odkud se už pomocí vlastních raketových motorů vyšplhá až do výšky 80 kilometrů, tedy ještě pod obecně uznávanou hranici vesmíru. Zbytek musí obstarat třetí stupeň v podobě konvenční rakety, který samotnou družici dostane až na oběžnou dráhu. Prázdný SOAR se spustí s možností opětovného využití zpět na zem podobně jako raketoplán. Variant pro přistávací plochu je několik, ve hře jsou USA, Kanada, Španělsko, Malajsie i Maroko. Tímto způsobem by měl SOAR za poplatek asi 10 milionů USD vynášet komerční satelity do celkové hmotnosti až 250 kilogramů. Do budoucna se hovoří i o letech s lidskou posádkou. Celkové náklady za vývoj SOAR jsou odhadovány na 214 milionů USD a první let je plánován na konec roku 2017. Jedním z prvních pasažérů, možná i tím úplně prvním, může být právě CleanSpace One.

Ačkoliv CleanSpace One problém zaneřáděného kosmického prostoru nevyřeší, dost možná představuje první krok na dlouhé cestě hledání efektivního řešení. Na satelitních technologiích jsme dnes již tak závislí, že důsledky situace, kdy by nebylo možné umisťovat na oběžnou dráhu nové satelity a zároveň bychom ztráceli ty již vynesené, jsou nepředstavitelné. Projekt je revoluční i se spojeným systémem vypuštění, který může do budoucna představovat zajímavou alternativu ke standardně používaným raketám, obzvláště pro malé satelity.