Fiera della scienza Gizmodo: una navicella spaziale che dà la caccia ai detriti spaziali

Astroscale è il vincitore della Gizmodo Science Fair 2025 per aver sviluppato un satellite progettato per incontrarsi con i detriti spaziali, con l'obiettivo di catturarli e guidarli verso una tomba infuocata nell'atmosfera terrestre.

La domanda

L'industria spaziale può sviluppare nuove tecnologie che aiutino a risolvere il crescente problema dei detriti e a creare un ambiente orbitale più sostenibile?

I risultati

Il 18 febbraio 2024, Astroscale ha lanciato la sua missione ADRAS-J (Active Debris Removal by Astroscale-Japan) a bordo del razzo Electron di Rocket Lab. L'obiettivo della missione era dimostrare la sua capacità di avvicinarsi, osservare e caratterizzare un veicolo spaziale in disuso.

L'obiettivo della missione era lo stadio superiore del razzo giapponese H-2A. Questo pezzo di spazzatura spaziale è in orbita da quasi 15 anni, misura circa 11 metri di lunghezza e pesa 3 tonnellate. "All'inizio del programma, avevamo un'intera lista di candidati", ha detto a Gizmodo Hisashi Inoue, ingegnere capo di Astroscale Japan. "Abbiamo scelto il bersaglio che non era il più lontano, e avevamo anche alcune osservazioni a terra e informazioni sul bersaglio e sul suo comportamento".

Circa tre mesi dopo il lancio, la missione ADRAS-J si è avvicinata a circa 15 metri dallo stadio del razzo ormai in disuso. Con il suo approccio ravvicinato senza precedenti, Astroscale è diventata la prima azienda ad avvicinarsi a un grande detrito spaziale. È stata un'impresa impegnativa, ha spiegato Inoue, poiché i detriti viaggiano nello spazio a una velocità di 7 chilometri al secondo, ovvero più veloce di quella di un proiettile.

A differenza di altre missioni di rendez-vous, l'azienda non è riuscita a comunicare con la parte del razzo ormai in disuso. "È spazzatura, non ci dice dove si trova o come si sta muovendo", ha detto. "Quindi è più complicato che parlare semplicemente con un cliente collaborativo".

Poiché il suo obiettivo non è dotato di GPS, la sonda ADRAS-J ha dovuto fare affidamento su limitate osservazioni da Terra per localizzare e raggiungere il secondo stadio esaurito. Nonostante le difficoltà, il satellite è riuscito ad avvicinarsi al suo obiettivo e a effettuare un sorvolo per acquisire immagini e dati dello stadio superiore.

ADRAS-J è stata una missione dimostrativa, aprendo la strada a una successiva che tenterà di rimuovere i detriti per davvero. Per la seconda missione di Astroscale, il satellite tenterà di seguire la velocità di caduta del razzo instabile, allinearsi e agganciarsi ad esso. Una volta agganciato, il satellite afferrerà il razzo con un braccio robotico e ne abbasserà l'orbita usando i propulsori prima di rilasciarlo su una traiettoria verso l'atmosfera terrestre. Il veicolo dismesso brucerà quindi nell'atmosfera terrestre, ponendo fine alla sua permanenza in orbita.

Perché l'hanno fatto

Secondo un recente rapporto dell'Agenzia Spaziale Europea, milioni di detriti spaziali sono attualmente in orbita attorno alla Terra, di cui circa 1,2 milioni più grandi di 1 centimetro. Una dimensione sufficiente a causare danni catastrofici ad altri veicoli spaziali in caso di collisione.

"Se pensiamo all'industria automobilistica terrestre, ci sono tutti questi diversi servizi svolti dopo che l'auto è stata utilizzata dalla prima persona. Viene riutilizzata, ricondizionata o riciclata e destinata all'uso di seconda mano", ha detto Inoue. "Ma nello spazio, si usa [un veicolo spaziale] una volta e poi lo si butta via, il che non fa bene alla sostenibilità".

Nobu Okada ha fondato Astroscale nel 2013, concentrandosi sulla rimozione di detriti orbitali e sulla manutenzione dei satelliti in orbita. L'azienda, con sede a Tokyo, mira a ridurre la crescente quantità di spazzatura spaziale non solo rimuovendo fisicamente i veicoli spaziali in disuso, ma anche prolungando la durata di vita dei satelliti nello spazio.

"Combinando tutti questi elementi, non credo che noi, come Astroscale stessa, possiamo cambiare la sostenibilità del mondo, ma speriamo che questo dia una spinta ad alcune missioni di manutenzione e che i clienti approvino questo modo di pensare", ha detto Inoue. "Speriamo che in futuro questo si colleghi a un uso sostenibile dello spazio".

Perché sono vincenti

In un momento in cui le startup spaziali sono concentrate sul lancio in orbita di più satelliti, veicoli spaziali e razzi per trarre profitto dall'uso commerciale dello spazio, Astroscale è una delle poche aziende che promuove una pratica sostenibile che consentirà ad altre di coesistere nell'ambiente orbitale.

L'azienda non si limita a rimuovere i detriti orbitali, ma mira anche a consentire l'ispezione, la ricollocazione, il rifornimento di carburante e altri servizi per l'estensione della vita utile dei satelliti. Astroscale è pioniera nell'uso sostenibile dell'orbita terrestre, nella speranza che altre aziende seguano l'esempio e che i governi di tutto il mondo stabiliscano i requisiti per l'uso dello spazio.

Cosa c'è dopo?

Il prossimo satellite di Astroscale sarà lanciato nel 2027, e utilizzerà tutti i dati e le lezioni apprese da ADRAS-J per applicarli alla missione successiva.

ADRAS-J2 è progettato per rimuovere attivamente dall'orbita il razzo giapponese in disuso, utilizzando la tecnologia robotica di Astroscale per catturarlo e abbassarne l'orbita. "Siamo attualmente nella fase di progettazione", ha detto Inoue. "Alla fine inizieremo a portare altro hardware in laboratorio e a testarlo, per poi iniziare a costruire il veicolo spaziale l'anno prossimo".

La squadra

Tra i membri chiave del team di Astroscale figurano Nobu Okada, fondatore e CEO; Chris Blackerby, direttore operativo; Mike Lindsay, direttore tecnico; Nobuhiro Matsuyama, direttore finanziario; Melissa Pane, ingegnere di missione e di sistema; Arielle Cohen, ingegnere del software di volo; e Gene Fujii, ingegnere capo.

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