Chaque objet dans l’espace voyage sur sa propre orbite.  Un objet typique en orbite terrestre basse (OTB) voyage à 28 000 km/h (17 500 mph).

Sans parler des collisions frontales ou à angles obliques, considérez le cas d’un satellite et d’un article de débris spatial voyageant à la même vitesse en orbites qui se croisent à seulement un degré.  Ils se heurteraient avec une vitesse relative de 490 km/h (305 mph) : à peu prés comme un dragster qui heurte latéralement une camionnette garée.

L’humanité devrait être embarrassée de considérer comment, pendant les six décennies passées, les nations totalement négligeante ont traité les orbites du monde de manière…

• en envoyant de très nombreux satellites sans provisions pour leur pacification après leur fin de vie – sans parler de leur élimination,

• en permettant à des fusées abandonnées de rester en orbite, beaucoup d’entre elles chargées de liquides explosifs, débris toxiques, et d’effluents radioactifs, et puis le plus mauvais de tout…

• en conduisant des expériences d’armes antisatellites, qui explosent joyeusement les morceaux de vaisseaux spatiaux de toutes tailles en toutes directions dans l’espace, ce qui crée des bandes d’orbites poubelles.   

Dans la mesure où les collisions avec des débris produisent encore plus de débris, l’avalanche d’événements destructives qui en résulté appelée le Syndrome Kessler, pourrait rendre assez tôt les orbites terrestriels impassables pour des siècles à venir.  Déjà, une moyenne d’un satellite est détruit par an à la suite d'une collision avec des débris spatiaux.

Il n'y a vraiment qu’un remède pour les débris orbitaux : leur élimination de l’atmosphère.

Tous les objets en orbite vont finalement être traînés vers le bas jusque dans l’atmosphère.  Le sens du mot « finalement » peut représenter très longtemps, dépendant de l’élévation de l’orbite.   Le note {4} de la Table 1 dit, « les satellites ou les débris dans l’espace à des orbites à ou en dessous de 250 km (155 mi) seront brûlés dans l’atmosphère en un an. »

La décomposition en orbite peut prendre très longtemps.  C’est une bonne nouvelle pour toutes les applications satellites listées dessus.  Mais pour les débris, ce n’est pas une bonne nouvelle, bien sûr.  Pour la réduction de menaces aux vaisseaux spatiaux qui passent à travers des orbites remplies de débris, l’humanité a besoin d'arriver urgemment à comprendre comment accélérer la dégredation des débris orbitaux – à comment désorbiter ces débris, hein. 

Selon le NASA Orbital Débris Program Office (le bureau NASA pour le programme de désorbitage des débris), pour adresser les risques aux vaisseaux spatiaux actuels, on a besoin de favoriser la suppression de debris de petite taille.  Par contre, pour la gestion des débris fragmentations crées par explosions et des collisions, on a besoin de supprimer les plus grands objets comme fusées et satellites qui ne sont plus opérationnels. Selon un rapport récent la suppression d'aussi peu que cinq par an des plus gros objets qui présentent les risques les plus sérieux peut stabiliser l’environnement de l'OTB pour à long terme.



La page de la solution pour l’énigme Trampoline Système de désorbitage (TDS) fait une proposition qui serait économique et efficace pour l’élimination rapide « des objets les plus risqués » sur l'OTB – une proposition qui utilise des technologies prouvées de l’âge de l’espace et qu'on ne trouve décrite nulle part sur l’Internet. Jusqu’à maintenant.

On peut définir « les objets les plus risqués » comme [a] les satellites qui ont fini leurs missions mais qui continuent sur ces orbites ou [b] des fusées de lancement qui ont été abandonnés forcément et qui sont sur ces orbites.  Pour être bref, on peut adopter le mot derelict. 

L’élimination d’un derelict demande un système qui a comme mission de faire d'accomplir
cinq tâches généralisées :

Tâche 1 : Lancer le vaisseau spatial pour le positionier dans l’orbite au-dessus  du derelict.

Dans le cadre de la séquence de lancement, le vaisseau spatial pour le positionner sera programmé par le centre de contrôle sur Terre pour opérer de façon autonome.  Ici et pendant toute la mission, nous avons besoin d'exiger une forme de ‘hygiène orbitale’.  Les sections de la fusée et la coiffe du vaisseau spatial, par exemple, ne doivent pas être jetées dans les orbites terrestres.  À cet égard, un système réutilisable de lancement serait idéal. 

Tâche 2 : Transférer le vaisseau spatial dans l’orbite du derelict pour l'amarrage.

L’orbite de positionnement initial correspond à l’orbite du derelict en inclinaison et excentricité mais il a une période qui est un peu plus long.  Quand le derelict s’approche de la conjonction par dessous, le vaisseau spatial accomplit une manouvre autonome pour se transférer sur l’orbite du derelict des poussées de la combustion rétrograde du moteur principal. 

Tâche 3 : Manœuvrer le vaisseau spatial dans la position pour capturer le derelict.

À cause des irrégularités attendues de la structure du derelict et de son orientation au hasard, des propulseurs directionnels doivent être opérés fonctionner à distance pour préparer la précision de l’amarrage.  Ils sont téléguidés depuis le centre de contrôle utilisant l’information relayée par vidéo en live streaming. L’équipement dans le vaisseau spatial doit être préparé et déployée selon les besoins.

Tâche 4 :  Capturer le derelict et préparer pour des manouvres de désorbitage

Divers mécanismes ont été proposés, y compris des harpons, des lassos et des grappling hooks.  Le mécanisme le plus populaire semble être un grand filet à papillons qui est catapulté du vaisseau spatial, comme montré présenté dans ce clip d’un teste dans un environnement synthétique en apesanteur.

Tâche 5 :  Porter le vaisseau spatial plus derelict dans l’orbite d’élimination.

Les systèmes de captage sont connectés par câble, donc le derelict ne peut être que remorqué par le vaisseau spatial jusqu’á l’orbite d’élimination.  Ceci impose un defi technique.  Le câble a besoin de protection contre des flammes du moteur principal pendant les maneuvres rétrogrades.  

Solveurs sont invités inventer un système pratique pour accomplir tout cinq tâches.