Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) szacuje, że na orbicie jest ok. 1,5 mln obiektów uznawanych za śmieci kosmiczne o rozmiarze od 1 cm do 10 cm i 230 mln obiektów od 1 mm do 1 cm. Eksperci podkreślają, że problem śmieci kosmicznych narasta, a rozwiązaniem mogą być nie tylko technologie służące sprzątaniu orbity, ale też obiekty serwisujące satelity na orbicie, umożliwiające ich manewry i przedłużające ich żywotność. Jednym z nich jest wielozadaniowy statek kosmiczny budowany w ramach projektu Raven polskiej firmy PIAP Space.
– Kosmiczne śmieci są coraz większym problemem, bo obiektów, które pojawiają się na orbicie, jest coraz więcej. Szacuje się, że ok. 10 mln obiektów krąży w orbitalnej okolicy Ziemi. W związku z tym jest coraz większego ryzyko, że będzie dochodziło do sytuacji, kiedy satelity będą się rozpadać lub uszkadzać po zderzeniu z takimi śmieciami. Jest to problem, który Komisja Europejska rozpoznaje jako coraz bardziej istotny, który wymaga dużej uwagi oraz znalezienia narzędzi i technologii, by zacząć wreszcie sprzątać orbitę – wskazuje w rozmowie z agencją Newseria Sergiusz Sawin, prezes PIAP Space, lidera konsorcjum rozwijającego projekt Raven.
Komisja Europejska w czerwcu 2025 roku zaproponowała unijny akt kosmiczny (EU Space Act), który ma m.in. usprawnić śledzenie obiektów kosmicznych i ograniczyć powstawanie nowych śmieci kosmicznych. Projekt przewiduje m.in. wymogi dotyczące unikania kolizji oraz bezpiecznego postępowania z satelitami po zakończeniu ich misji.
Jak podkreślają eksperci PIAP Space, inicjatywy obejmujące problem śmieci kosmicznych rozwijają się w dwóch kierunkach: oczyszczania przestrzeni kosmicznej oraz budowy systemów serwisujących satelitów.
– Musimy budować infrastrukturę serwisową, jeżeli chcemy, żeby satelity, które są wynoszone na wysokie orbity i kosztują bardzo dużo, tam zostały, działały być może dłużej niż przez okres, na jaki zostały zaprojektowane. W tym celu też działamy, ponieważ z pomocą przychodzą zarówno nasze platformy, jak i systemy robotyczne, które mogą takiego satelitę przechwycić, obrócić, podtrzymać, wynieść na wyższą orbitę, żeby polatał jeszcze dłuższy czas. W związku z tym stoimy dzisiaj przed ogromnym wyzwaniem zbudowania całej infrastruktury serwisowej, szczególnie dla większych i droższych satelitów, których koszt wynoszenia jest bardzo wysoki – tłumaczy Sergiusz Sawin.
ESA podaje, że od początku ery kosmicznej w 1957 roku liczba startów rakiet wyniosła ponad 7,3 tys., a liczba satelitów umieszczonych na orbicie okołoziemskiej za ich pomocą szacowana jest na prawie 27,5 tys. Z tego ok. 18,8 tys. pozostaje na orbicie, przy czym ok. 16 tys. nadal działa (dane z 31 lipca 2026 roku).
Jak wyjaśniają przedstawiciele spółki, przez ponad 60 lat satelity działały według podobnego modelu – były wynoszone na konkretną orbitę i tam realizowały swoją misję do momentu wyczerpania paliwa lub wystąpienia awarii, a następnie pozostawały na orbicie jako nieaktywne obiekty lub były w kontrolowany sposób deorbitowane. Wraz z gwałtownym wzrostem liczby satelitów i rozwojem dużych konstelacji to podejście do operacji kosmicznych zaczyna się zmieniać, a coraz większą rolę zaczynają odgrywać statki kosmiczne zdolne do aktywnego działania w środowisku orbitalnym.
– Możemy budować spacecrafty, czyli bardziej złożone systemy, które mają też payload robotyczny, innego rodzaju paliwo i jego większą ilość, żeby móc zmieniać orbitę i wykonywać manewry. Pytanie jest takie, czy budujemy infrastrukturę, która wspiera satelity i systemy, które pomagają im przetrwać, czy w ogóle przestawiamy się na większe spacecrafty, które autonomicznie będą w stanie tę orbitę podtrzymywać – mówi prezes PIAP Space.
Komisja Europejska, ESA i agencje kosmiczne krajów członkowskich UE od kilku lat inwestują w technologie In-Orbit Servicing (IOS) oraz Rendezvous and Proximity Operations (RPO), które obejmują wszystkie operacje wymagające autonomicznego wykonywania manewrów w pobliżu innych obiektów znajdujących się na orbicie. RPO oznacza zdolność do precyzyjnego zmieniania orbity, bezpiecznego zbliżania się do innego obiektu, wykonywania zobrazowań, a wraz z dodaniem systemów robotycznych w kolejnych etapach również dokowania, przechwytywania, transportu, tankowania czy prowadzenia operacji serwisowych.
Jednym z tego typu projektów jest Raven, rozwijany przez międzynarodowe konsorcjum, którego liderem jest PIAP Space, w ramach programu Future Launchers Preparatory Programme (FLPP) Europejskiej Agencji Kosmicznej. Celem jest stworzenie statku kosmicznego, który będzie potrafił wspierać funkcjonowanie infrastruktury orbitalnej przez cały okres jej eksploatacji.
– Celem projektu Raven jest budowanie statku kosmicznego, czyli rozwiązania, które jest czymś więcej niż satelitą. Jest platformą wykonującą różnego rodzaju funkcje serwisowe, począwszy od przylotu do innego obiektu, jego oblotu, inspekcji, a w bardziej zaawansowanych kolejnych fazach misji – do zacumowania, przechwycenia i wykonywania za pomocą robotyki operacji na tym satelicie. Misja Raven jest więc budowana tak, żebyśmy w kolejnych etapach zwiększali te kompetencje, uczyli się prostszych funkcji i następnie rozwijali coraz bardziej zaawansowane – wyjaśnia Sergiusz Sawin.
Program budowy serwisowego statku kosmicznego Raven zakłada wieloetapowy rozwój technologii i opracowanie samej misji. Projekt znajduje się obecnie w fazie B1, która obejmuje szczegółową definicję pierwszej misji demonstracyjnej. Planowana na 2029 rok misja koncentruje się na walidacji najważniejszych technologii. Demonstrator wykona m.in. zmianę orbity, manewry fazujące, operacje w bliskiej odległości od innych obiektów oraz kontrolowaną deorbitację.
Każda kolejna misja będzie rozszerzana o dodatkowe funkcjonalności. Powstaną trzy architektury statków kosmicznych prezentujące technologie z grupy RPO i robotyki. W szerszej perspektywie rozwiązania te będą stanowiły podstawę dla rozwoju usług logistycznych w kosmosie oraz działań związanych z bezpieczeństwem i ochroną satelitów na orbicie.
– Mówimy tutaj o zastosowaniu zarówno cywilnym, jak i obronnym. Trudno powiedzieć, które będzie pierwsze, ponieważ to zależy od tego, w którą stronę poprowadzą nas klienci i rynek. Może się okazać, że jako pierwsze będą testowane funkcje bardziej obronne, a później cywilne lub odwrotnie. Oba te światy się przenikają. Założeniem Ravena jest to, żeby mieć gotowość technologiczną do funkcji zarówno cywilnych, jak i obronnych – zaznacza prezes PIAP Space.
W skład konsorcjum realizującego projekt wchodzą także inne polskie podmioty: Creotech Instruments, Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa, GMV Polska, Wojskowa Akademia Techniczna czy Arobs Polska, oraz słowacka Space Scavengers i czeska Zaitra.
