Na orbicie Ziemi robi się coraz ciaśniej. Tysiące satelitów muszą dzielić przestrzeń z wyłączonymi urządzeniami, fragmentami rakiet i odłamkami powstałymi w wyniku kolizji. Firmy takie jak Astroscale i ClearSpace chcą przekuć ten problem w biznes wart w przyszłości znacznie więcej niż samo „sprzątanie kosmosu”.
Tysiące satelitów krążą dziś wokół Ziemi. Kiedy kończą swoją pracę, nie znikają jednak w magiczny sposób. Podobnie jest z górnymi stopniami rakiet, które wyniosły je na orbitę. Część z nich pozostaje tam przez lata, stając się kolejnym elementem coraz bardziej zatłoczonego środowiska orbitalnego.
Problem jest poważny, bo współczesna gospodarka coraz mocniej zależy od infrastruktury kosmicznej. Nawigacja GPS, transakcje finansowe, prognozowanie pogody, komunikacja czy obserwacja Ziemi wykorzystują systemy znajdujące się poza naszą planetą. Im więcej obiektów trafia na orbitę, tym większe staje się ryzyko kolizji.
I właśnie tutaj pojawia się nowy biznes: sprzątanie kosmosu, naprawianie satelitów i przedłużanie ich życia na orbicie.
Orbita zaczyna przypominać kosmiczny parking
Według danych śledzonych przez serwisy zajmujące się monitorowaniem obiektów orbitalnych wokół Ziemi znajduje się już niemal 30 tys. obserwowanych obiektów. Około 18,5 tys. z nich to aktywne satelity. Reszta to między innymi fragmenty konstrukcji, zużyte stopnie rakiet i nieaktywne satelity.
Problem polega na tym, że każdy kolejny obiekt zwiększa prawdopodobieństwo potencjalnie katastrofalnej kolizji.
Zderzenie dwóch dużych obiektów orbitalnych może wygenerować ogromną liczbę mniejszych fragmentów. Te mogą następnie poruszać się po różnych orbitach i powodować kolejne kolizje. Co szczególnie niebezpieczne, część odłamków jest zbyt mała, aby można było je skutecznie śledzić z Ziemi.
A prędkości na orbicie są ogromne. Obiekty poruszają się z prędkością rzędu 7–8 km/s. Nawet niewielki fragment metalu przy takiej prędkości może poważnie uszkodzić satelitę.
Europejska Agencja Kosmiczna ostrzega, że problem może w pewnym momencie doprowadzić do sytuacji, w której niektóre orbity staną się praktycznie nieużyteczne.
Co więcej, nawet gdybyśmy nagle przestali wystrzeliwać nowe satelity, liczba śmieci nie musiałaby zacząć spadać. Obiekty znajdujące się już na orbicie mogą rozpadać się szybciej, niż naturalnie schodzą z orbity i spalają się w atmosferze.
Firmy chcą nie tylko sprzątać
Jedną z firm, które chcą zbudować biznes wokół tego problemu, jest japońska Astroscale.
Firma rozwija specjalne statki kosmiczne zdolne do wykonywania operacji w pobliżu innych obiektów znajdujących się na orbicie. Mogą one między innymi zbliżać się do nieaktywnych satelitów, przechwytywać je i pomagać w kontrolowanym usuwaniu.
To niezwykle trudne zadanie. Nieaktywny satelita może bowiem obracać się w sposób niekontrolowany, a statek serwisowy musi wykonać precyzyjną operację dokowania przy ogromnych względnych prędkościach.
Astroscale ma już doświadczenie w przeprowadzaniu takich operacji. Firma rozwija również technologie, które mogą znaleźć zastosowanie w sektorze obronnym.
Co ciekawe, przedsiębiorstwo rośnie bardzo szybko, ale na tym etapie rynek wciąż nie jest dojrzały. Astroscale zwiększyło przychody w roku fiskalnym zakończonym w kwietniu aż o 142 proc., jednocześnie nadal ponosząc duże straty operacyjne i korzystając w znacznym stopniu z finansowania oraz kontraktów publicznych.
To pokazuje problem, z którym mierzy się cały sektor.
Technologia już powstaje, ale komercyjny rynek dopiero musi się narodzić.
Kosmiczny serwis może być większym biznesem niż sprzątanie
Jeszcze ciekawszą wizję ma szwajcarski startup ClearSpace.
Firma nie chce ograniczać się do usuwania kosmicznych śmieci. Jej ambicją jest stworzenie czegoś w rodzaju usług serwisowych dla całej infrastruktury kosmicznej.
Pomysł jest prosty. Skoro na orbicie znajdują się coraz droższe i coraz bardziej potrzebne satelity, dlaczego nie traktować ich podobnie jak samolotów, statków czy samochodów?
Zamiast po prostu wycofywać satelitę po zakończeniu jego podstawowej misji, można byłoby go sprawdzić, naprawić, zatankować, zmodernizować albo zmienić jego pozycję.
To może mieć ogromne znaczenie ekonomiczne.
Wyniesienie dużego satelity na orbitę nadal kosztuje ogromne pieniądze. Jeżeli więc niewielki statek serwisowy będzie w stanie przedłużyć jego życie o kilka lat, operator może zaoszczędzić znacznie więcej, niż kosztuje sama usługa.
ClearSpace rozwija również konstrukcję wyposażoną w specjalny mechanizm przypominający kosmiczny „chwytak”. Ma on pozwalać na przechwytywanie nieaktywnych obiektów, a następnie sprowadzanie ich w kierunku atmosfery albo przemieszczanie na bezpieczniejszą orbitę.
Startup zebrał w 2023 roku 26 mln euro finansowania i planuje kolejną rundę inwestycyjną.
Kto zapłaci za sprzątanie kosmosu?
I tutaj zaczyna się największy problem całego biznesu.
Dzisiaj znaczną część pieniędzy na usuwanie kosmicznych śmieci zapewniają państwa i agencje kosmiczne. To one finansują pierwsze misje i pomagają firmom rozwijać technologie, które dopiero w przyszłości mają stać się usługami komercyjnymi.
Docelowo sytuacja może się jednak zmienić.
Operatorzy wielkich konstelacji satelitarnych mogą zostać zmuszeni do płacenia za usuwanie własnych urządzeń z orbity albo za ich bezpieczne serwisowanie. Im więcej satelitów będzie działać jednocześnie, tym bardziej ekonomiczny sens może mieć utrzymywanie ich w dobrym stanie zamiast zastępowania ich nowymi.
W przypadku wielkich konstelacji może to stworzyć rynek na skalę porównywalną z istniejącymi branżami serwisowymi.
Problem w tym, że potrzebne są odpowiednie przepisy.
Kosmiczne śmieci mają też problem prawny
Obecnie odpowiedzialność za usunięcie porzuconego obiektu z orbity nie jest tak oczywista, jak mogłoby się wydawać.
Kosmos nie jest własnością jednego państwa, a infrastruktura orbitalna podlega międzynarodowym regulacjom. Sam fakt, że satelita przestał działać, nie oznacza automatycznie, że dowolna firma może podjąć decyzję o przechwyceniu go i usunięciu.
Europejska Agencja Kosmiczna podkreśla, że sama nie jest regulatorem rynku. Może narzucać wymagania dotyczące ograniczania powstawania śmieci w ramach własnych misji, ale nie ma możliwości kompleksowego regulowania całego ruchu orbitalnego.
To klasyczny problem „tragedii wspólnego pastwiska”. Każdy operator korzysta z tej samej przestrzeni, ale koszt posprzątania jej po zakończeniu misji może ponosić ktoś zupełnie inny.
Regulacje mogą stworzyć nowy rynek
Paradoksalnie rozwiązaniem może być właśnie większa liczba regulacji.
Jeżeli operatorzy zostaną zobowiązani do bezpiecznego zakończenia misji swoich satelitów, pojawi się realny popyt na usługi firm takich jak Astroscale czy ClearSpace.
To mechanizm znany z wielu innych branż. Gdy przepisy wymagają odpowiedniego sposobu likwidacji niebezpiecznej infrastruktury, pojawiają się firmy, które specjalizują się w jej demontażu, utylizacji i zabezpieczaniu.
W kosmosie może być podobnie.
A skala przyszłego rynku może być ogromna, ponieważ liczba satelitów będzie prawdopodobnie nadal rosła. Rozwijają się konstelacje zapewniające internet, obserwację Ziemi, komunikację i usługi wojskowe. Każdy kolejny satelita jest jednocześnie kolejnym potencjalnym klientem przyszłego „kosmicznego serwisu”.
Sprzątanie kosmosu to dopiero początek
Jeszcze kilka lat temu inwestorzy pytali firmy kosmiczne przede wszystkim o to, jak w ogóle dostać się na orbitę. Dzisiaj coraz lepiej rozumieją już cały łańcuch dostaw i zaczynają patrzeć na kosmos jak na infrastrukturę, która również będzie wymagała utrzymania.
A im więcej ludzi i firm będzie wysyłać tam swoje urządzenia, tym bardziej oczywiste stanie się jedno. Kosmos będzie potrzebował nie tylko rakiet i satelitów, ale również kosmicznych mechaników, holowników i ekip sprzątających.
Foto: Astroscale.