Záchrana družice ve vesmíru je mnohem těžší, než vypadá, a nabírá na důležitosti

Podle článku publikovaného na portálu The Conversation, jehož autorkou je doktorandka leteckého inženýrství na Floridské univerzitě Wanjiku Chebet Kanjumba, byla po většinu vesmírného věku družice považována za jednorázovou techniku, jednoduše se odsunuly stranou nebo nahradily, jakmile jim došlo palivo nebo selhaly. To přestává platit, protože sítě sledující vesmír dnes evidují desítky tisíc umělých objektů na oběžné dráze a Evropská kosmická agentura odhaduje, že kolem Země krouží přes 1,2 milionu úlomků větších než jeden centimetr, což stačí na vážné poškození při srážce.

Podle serveru Scientific American prošla loď LINK, celým názvem Lightweight In-Space Navigation and Kinematics, od podpisu smlouvy po start jen za devět měsíců a arizonská firma Katalyst ji postavila za třicet milionů dolarů. Samotný teleskop Swift, v provozu už bezmála dvaadvacet let a vybavený schopností rychle zaměřit vzplanutí gama záření a dalších kosmických jevů, je podle stejného zdroje kvůli zvýšené sluneční aktivitě stažen z pozorování a hrozí mu shoření v atmosféře ještě letos. Loď LINK měla podle plánu ke Swiftu doletět, uchopit ho třemi robotickými rameny a vytlačit ho na vyšší dráhu.

Jenže podle aktuální zprávy serveru Via Satellite narazila loď LINK na vlastní technický problém, dvě ze tří reakčních setrvačníků přestaly fungovat a částečně selhal i systém řízení pomocí studeného plynu. Loď se kvůli tomu začala nekontrolovaně točit ve více osách, což vedlo k dočasné ztrátě spojení. Server Gizmodo dodává, že tým Katalystu se nyní snaží loď pomocí elektrických motorů stabilizovat, než bude moct v misi vůbec pokračovat, přičemž samotná NASA kvůli obavě z nekontrolovaného sestupu Swiftu do atmosféry pozastavila veškerou jeho vědeckou činnost už dřív letos.

Právě tato aktuální komplikace dobře ilustruje jádro problému, který Kanjumba popisuje ve svém odborném vysvětlení. Nejtěžší částí odstranění mrtvé nebo poškozené družice totiž není podle ní se k ní dostat, ale pochopit, jak se pohybuje, jak se k ní přiblížit bez srážky a jak zvládnout samotný okamžik, kdy se dva volně letící objekty dotknou. Družice se dělí na dvě základní kategorie, takzvané připravené družice, které nesou vestavěný úchytný prvek fungující podobně jako tažné oko u auta, a nepřipravené družice, u kterých chybí jakýkoli dokovací bod, maják nebo navigační značka.

Swift patří přesně do té druhé, obtížnější kategorie. Podle Kanjumby jde o typický příklad takzvaného nekooperativního zachycení, tedy chytání kosmické lodi, která servisní lodi nijak nepomůže, může se nepředvídatelně otáčet a nikdy nebyla stavěná k tomu, aby ji někdo zachytával. Servisní loď proto musí zároveň odhadnout, kde se cíl nachází, jak rychle se pohybuje, kterým směrem je natočený a jak se jeho orientace mění, k čemuž slouží kamery a laserové dálkoměry na palubě.

Samotný kontakt je podle autorky mimořádně choulostivý okamžik. Síla z dotyku robotické paže s rotující družicí odstrčí servisní loď zpátky, a protože paže funguje jako dlouhá páka, i jemné šťouchnutí na jejím konci ji dokáže vychýlit z kurzu. Tvrdé sevření způsobí ostrý, trhavý náraz, zatímco měkčí, tlumené uchopení zabrání tomu, aby se družice odrazila pryč. Právě proto vyžaduje celý proces koordinaci trupu servisní lodi, jejích trysek a robotické paže tak, aby se kontakt stal řízeným přenosem hybnosti, nikoli náhodnou srážkou.

Dva probíhající projekty podle Kanjumby ukazují dvě odlišné cesty, kterými se dá tento problém řešit. Firma Astroscale svým projektem ELSA-M zachycuje komerční družice vybavené magnetickou dokovací deskou už při stavbě, tedy cíle připravené k servisu. Evropská kosmická agentura naproti tomu svým projektem ClearSpace-1, plánovaným na rok 2029, řeší těžší případ, tedy zachycení nepřipravené, nekooperativní družice Proba-1, kterou má následně stáhnout dolů, aby shořela v atmosféře.

Podle závěru textu ukážou příští roky, zda kosmický průmysl skutečně opustí model jednorázových družic a začne je stavět tak, aby šly zachytit a opravit, nebo zda se jen zdokonalí ve způsobu, jak je uklízet, tedy navrhne je tak, aby při sestupu bezpečně shořely samy. Osud lodi LINK a teleskopu Swift, o kterém se rozhoduje právě v těchto týdnech, přitom může být jedním z prvních skutečných testů toho, kterým směrem se odvětví vydá.