ClearSpace-1_pillars
ClearSpace-1 pillars

Introduzione

L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha programmato la prima missione di pulizia spaziale in assoluto: ClearSpace-1 prevista per l’anno 2025. Per la missione è stato stipulato un contratto di servizio con un consorzio guidato dalla start-up svizzera ClearSpace a cui è stato chiesto di presentare la propria proposta finale in vista dell’inizio del progetto vero e proprio, previsto per marzo 2021.

La missione

L’azienda è nata dalle idee di un gruppo di ricercatori della École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), in Svizzera, i cui lavori riguardavano lo studio e la classificazione dei detriti spaziali. L’origine si può intuire anche dalle parole che il CEO e fondatore, Luc Piguet, ha usato per illustrare la situazione attuale nello spazio:

Questo è il momento giusto per una missione come questa. Il problema dei detriti spaziali è diventato più urgente che mai. Oggi abbiamo circa 2000 satelliti attivi nello spazio e più di 3000 dismessi o fuori uso. Nei prossimi anni il numero di satelliti aumenterà di un ordine di grandezza, con varie mega-costellazioni, costituite da centinaia se non migliaia di satelliti, pianificate per l’orbita bassa terrestre (LEO) per fornire servizi di telecomunicazione molto estesi con bassa latenza e fornire servizi di monitoraggio. Risulta chiara la necessità di un “carro attrezzi” che rimuova i satelliti dismessi o fuori uso da questa zona dello spazio così affollata“.

La distribuzione dei detriti spaziali in LEO Credits: ESA

Alla riunione ESA – SPACE 19+ – svoltasi a Siviglia (Spagna) alla fine di novembre, i ministri hanno deciso di cominciare a prendere provvidemnti ed hanno concordato di stipulare un contratto di servizio con un fornitore commerciale per la rimozione sicura di un oggetto inattivo, di proprietà dell’ESA, che situato nell’orbita terrestre bassa.

Gli obiettivi di ClearSpace-1

Diversi saranno gli obiettivi della missione: in primis, contribuire attivamente alla pulizia dello spazio. Oltre a questo, la missione sarà sicuramente dimostrativa della maturità raggiunta dalle tecnologie necessarie alla rimozione dei detriti ma utilizzabili anche per le missioni di servizio ai satelliti. Proprio questo potrebbe diventare un nuovo mercato per le aziende spaziali: si tratta di un altro degli obiettivi che ESA si prefissa con questa missione, dimostrare la fattibilità di questo tipo di operazioni di servizio per limitare il numero di satelliti messi fuori servizio.

Jan Wörner, il direttore generale di ESA, è voluto intervenire sull’argomento: “Immaginate quanto sarebbe pericoloso navigare in mare aperto se tutte le navi che sono andate perse nel corso della storia stessero ancora galleggiando sulla superficie. Questa è la situazione attuale in orbita, e non ci è possibile continuare [in questo modo]. Gli stati membri dell’ESA hanno dato il loro deciso supporto a questa nuova missione che, inoltre, indica la via da seguire per i futuri nuovi servizi commerciali“.

VV02 Fermeture coiffes au S5A le 17/04/2013

In seguito, durante l’evento, anche Luisa Innocenti, a capo dell’iniziativa ESA Clean Space, è intervenuta:

Anche se tutti i lanci spaziali venissero bloccati domani, le proiezioni indicano che la popolazione totale di detriti orbitali continuerebbe a crescere poiché le loro collisioni genererebbero ulteriori detriti, in un effetto a cascata. Noi dobbiamo sviluppare le tecnologie necessarie a impedire la creazione di nuovi detriti e quelle necessarie a rimuovere i detriti già presenti. Gli studi di NASA e di ESA dimostrano che la sola strada per stabilizzare l’ambiente orbitale è quella di rimuovere attivamente i detriti più grossi. Di conseguenza continueremo il nostro sforzo per lo sviluppo delle essenziali tecnologie di guida, navigazione e controllo e dei metodi di rendezvous e cattura attraverso un nuovo progetto chiamato Active Debris Removal / In-Orbit Servicing – ADRIOS (Rimozione Attiva di Detriti / Manutenzione In Orbita). I risultati saranno utilizzati in ClearSpace-1. Questa nuova missione, implementata da un gruppo di progetto ESA, ci permetterà di dimostrare la fattibilità di queste tecnologie, realizzando una prima mondiale in questo campo“.

Modulo VESPA

La missione ClearSpace-1 avrà come obiettivo il modulo VESPA (VEGA Secondary Payload Adapter), l’adattatore per carichi secondari del vettore leggero europeo VEGA. Si tratta dell’esemplare utilizzato durante il secondo lancio del programma il 7 maggio 2013, con a bordo i satelliti Proba-V, ESTCube-1 e VNREDSAT e lasciato in un orbita di circa 800 per 660 km dopo il rilascio dei satelliti.

Con una massa di quasi 100 kg, il modulo ha circa le dimensioni di un piccolo satellite e, con la sua forma relativamente semplice e la sua struttura piuttosto robusta, risulta un primo obiettivo ideale. L’obiettivo con le missioni seguenti però è di indirizzarsi verso strutture più grandi e difficoltose sia come forma che come robustezza, fino ad arrivare a catture multiple di vari oggetti.

Il “cacciatore di detriti” ClearSpace-1 sarà lanciato in un’orbita bassa di 500 km dove eseguirà le consuete operazioni di test e controllo, il cosiddetto commissioning. L’orbita verrà quindi innalzata per l’incontro e la cattura del suo obiettivo per mezzo di un quartetto di bracci robotici. L’insieme di cacciatore e “preda” verrà quindi fatto deorbitare con un rientro distruttivo nell’alta atmosfera.