英國政府投資軌道碎片清除技術

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科技產業資訊室 (iKnow) - Lisa & May 發表於 2021年11月3日

圖、英國政府投資軌道碎片清除技術

隨著從衛星導航到氣象衛星觀測等對衛星的依賴性不斷增加，太空產業對經濟的價值越來越大。而其中，太空碎片和軌道擁擠是全球太空產業面臨的最大挑戰之一。目前，漂浮在太空中的太空碎片（debris）估計有90萬塊，包含老舊的衛星和太空人丟棄的工具。

最近，英國太空總署（UK Space Agency）正式與產業聯盟簽約，要求2025年前將兩個太空飛行器從低軌道清除。產業聯盟分別由瑞士新創公司ClearSpace和日本軌道碎片清除公司Astroscale帶領，共獲得了約70萬英鎊（100萬美元）的資金，以在2022年3月底前完成可行性研究。

根據英國太空總署的主動碎片清除0-A階段可行性研究計畫（Active Debris Removal Phase 0-A Feasibility Study），Astroscale和ClearSpace的任務是研究如何使兩顆失效的衛星脫離軌道，這些衛星在最初設計開發時並沒有到考慮到回收和清除的問題。英國科學部長George Freeman表示，英國太空戰略（National Space Strategy）包括在清除太空碎片方面的技術。

Astroscale

日本軌道碎片清除公司Astroscale將與歐洲衛星製造商Thales Alenia Space和加拿大機器人和衛星系統公司MDA合作展開可行性研究。

Thales Alenia Space負責開發飛行器的推進系統和包括加油在內的在軌整修，未來如果進入製造階段，將負責服務太空船主體的組裝、整合和驗證工作。

Astroscale設想的「透過創新捕捉方式清潔外層太空任務」（Cleaning Outer Space Mission through Innovative Capture；COSMIC），將是ELSA-m的延伸計畫。ELSA-m是Astroscale正在與歐洲太空總署（ESA）和低軌道衛星網路運營商OneWeb合作開發的飛行器，可以在一次任務中幫助三或四個太空廢棄物脫離軌道。ELSA-m將在2022年5月進行關鍵設計審查，預計2024年發射。

ESLA-m 和 COSMIC 採用的技術不同，分別適用於不同的清潔任務，兩個技術的說明如下：

ELSA-m採用磁力捕獲機制(magnetic capture mechanism)，它只能幫助有配備對接板（docking plate）的衛星脫離軌道。
COSMIC計畫利用「機械手臂或抓取機制」，能夠捕獲ELSA-m無法處理的廢棄衛星。

COSMIC計畫也與Astroscale正在為日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）進行的主動碎片清除（ADRAS-J）任務有重疊。JAXA正在尋求技術協助對沒有接板的廢棄火箭末節進行軌道脫離，Astroscale的飛行器預計2023年由Rocket Lab發射，首先檢查廢棄火箭，並在2025年開始清除工作。

ClearSpace

瑞士新創公司ClearSpace將與英國小型衛星製造商SSTL、西班牙解決方案供應商Elecnor Deimos和英國政府支持的非營利性組織Satellite Applications Catapult等合作。

ClearSpace在2021年6月30日宣佈成功取得400萬瑞士法郎（約440萬美元）的資金。此外歐洲太空總署也為其ClearSpace-1碎片清除任務投資了8600萬歐元（1億美元），任務將於2025年進行。(822字；圖1)

參考資料：
UK funds studies to remove two spacecraft from LEO. SpaceNews, 2021/10/26.
軌道衛星運營商之需求也是太空商機所在。科技產業資訊室(iKnow)，2021/10/8。
太空垃圾清理日本開發配備脈衝式雷射照射衛星。科技產業資訊室(iKnow)，2021/10/8。

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