När han arbetade på NASA Johnson Space Center under 1970-talet, Astrofysikern Donald Kessler förutspådde att kollisioner av rymdskräp skulle bli allt vanligare när tätheten av rymdskräp ökar i omloppsbana runt jorden, skapar en kaskadeffekt. Sedan 2005, mängden skräp i omloppsbana har följt en exponentiell tillväxtkurva, bekräftar Kesslers förutsägelse.

Med tanke på att problemet bara kommer att förvärras under de kommande åren, det finns en växande efterfrågan på teknik som kan ta bort rymdskräp. Efter en konkurrensprocess, ESA anlitade nyligen den schweiziska startupen ClearSpace Today för att skapa världens första rymduppdrag för att ta bort skräp. Detta uppdrag, känd som ClearSpace-1, förväntas lanseras 2025 och kommer att bana väg för fler skräpborttagningsuppdrag.

För närvarande, det finns uppskattningsvis 29, 000 bitar av rymdskräp i omloppsbana som utgör en allvarlig kollisionsrisk med satelliter och rymduppdrag. Dock, det här är bara de föremål som överstiger 10 cm (~4 tum) i diameter. Dessutom, det finns cirka 750, 000 föremål som varierar i storlek från 1 mm till 1 cm och ytterligare 166 miljoner som mäter mellan 1 och 10 cm (0,4 till 4 tum) i diameter.

För att hitta lösningar på detta problem, ett team av erfarna rymdskräpforskare från Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) samlades för att lansera ClearSpace Today. Vid ESA:s ministerråd nyligen (Space19+), som ägde rum i Sevilla, Spanien, i slutet av november, ministrarna enades om att tilldela ett tjänstekontrakt till en kommersiell leverantör för att säkert ta bort ett inaktivt ESA-ägt objekt från LEO.

Med stöd från ESA:s nya Space Safety-program, Syftet med detta initiativ är att bidra till processen att städa upp orbitalutrymmet. På samma gång, den är avsedd att fungera som en demonstrator som ska validera den nödvändiga tekniken för borttagning av skräp. Luisa Innocenti, som leder ESA:s Clean Space-initiativ, sa, "NASA- och ESA-studier visar att det enda sättet att stabilisera omloppsmiljön är att aktivt ta bort stora skräpföremål. Följaktligen, vi kommer att fortsätta vår utveckling av viktig vägledning, navigerings- och kontrolltekniker och mötes- och fångstmetoder genom ett nytt projekt kallat Active Debris Removal/In-Orbit Servicing—ADRIOS. Resultaten kommer att tillämpas på ClearSpace-1. Detta nya uppdrag, implementeras av en ESA-projektgrupp, kommer att tillåta oss att demonstrera dessa tekniker, uppnå en världsnyhet i processen."

När den väl är i omloppsbana, ClearSpace-1 "chaser" kommer att mötas med det övre steget av en VEga Secondary Payload Adapter (VESPA) som för närvarande befinner sig i en bana på 800 km gånger 660 km (500 mi gånger 410 mi). Denna bit av skräp härrörde från den andra flygningen av Vega launcher, som ägde rum 2013 och levererade ESA:s Proba-V-satellit i omloppsbana, samt Vietnams och Estlands första satelliter.

Detta mål är ett idealiskt ämne av flera skäl. Förutom att ha en massa på 100 kg (220 lbs), som är jämförbar med den för en nedlagd satellit, dess relativt enkla form och robusta konstruktion gör den lätt att fånga och flytta. Som sådan, detta VESPA-översteg är ett bra testfall innan några försök görs att fånga större, mer utmanande skräp (eller flera bitar).

Innan ClearSpace-1-uppdraget möter sitt mål, den kommer att lanseras i en lägre omloppsbana på 500 km (mi) för idrifttagning och kritiska tester. När det är klart, jagaren kommer att höjas till sin målbana och, under överinseende av ESA, använd fyra robotarmar för att fånga VESPA. Båda kommer sedan att brytas ut för att brinna upp i atmosfären. Luc Piguet, grundaren och VD för ClearSpace, sa, "Det här är rätt tidpunkt för ett sådant uppdrag. Rymdskrotfrågan är mer pressande än någonsin tidigare. Idag, vi har nästan 2000 levande satelliter i rymden och mer än 3000 misslyckade. Och under de kommande åren, antalet satelliter kommer att öka med en storleksordning, med flera megakonstellationer som består av hundratals eller till och med tusentals satelliter planerade för låg omloppsbana om jorden för att ge bred täckning, telekommunikations- och övervakningstjänster med låg latens. Behovet är tydligt för en "bärgningsbil" för att ta bort misslyckade satelliter från denna mycket trafikerade region."

Detta beslut är en del av den mest ambitiösa planen hittills för framtiden för ESA och den europeiska rymdsektorn. Vid årets ministerråd, ESA åtog sig att avsevärt öka finansieringen för rymdrelaterad forskning och utforskning för första gången på 25 år.

Detta inkluderar den första gravitationsvågsdetektorn i rymden – Laser Interferometer Space Antenna (LISA) – som kommer att följa med uppdraget Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics (Athena) när den studerar ett svart hål. Av uppenbara skäl, hantera rymdskräp har en speciell plats i rymdorganisationernas planer för framtiden.

Som en av de främsta spårarna av rymdskräp, ESA:s engagemang för begränsnings- och saneringsstrategier borde inte komma som någon överraskning.

"Föreställ dig hur farligt det skulle vara att segla på öppet hav om alla fartyg som någonsin förlorats i historien fortfarande drev på toppen av vattnet, " sa ESA:s generaldirektör Jan Wörner. "Det är den nuvarande situationen i omloppsbana, och det kan inte tillåtas fortsätta. ESA:s medlemsstater har gett sitt starka stöd till detta nya uppdrag, som också visar vägen framåt för viktiga nya kommersiella tjänster i framtiden."