Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε υπό την αιγίδα του Τμήματος Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών για το Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών «Διαστημικές Τεχνολογίες, Εφαρμογές και Υπηρεσίες». Στόχος της διατριβής ήταν να αναδείξει τη σημασία της έγκαιρης ανάληψης δράσης σε διεθνές επίπεδο, ώστε το ζήτημα των διαστημικών υπολειμμάτων να μην γίνει μείζονα απειλή κατά των επιχειρησιακών διαστημικών συστημάτων και των ανθρώπων που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη γη. Παρόλο που το θέμα των διαστημικών υπολειμμάτων έχει απασχολήσει τον επιστημονικό, τεχνολογικό και πολιτικό κόσμο σχεδόν από την απαρχή της διαστημικής εποχής, δεν έχει ακόμα βρεθεί ουσιαστική λύση ούτε σε επιστημονικό, ούτε σε τεχνολογικό, ούτε σε πολιτικό επίπεδο. Στα παρακάτω κεφάλαια γίνεται μια ανάλυση του προβλήματος των διαστημικών υπολειμμάτων και αναφέρονται τα τεχνολογικά, νομικά και οικονομικά εμπόδια που παρουσιάζονται σε μια προσπάθεια απομάκρυνσης διαστημικών υπολειμμάτων. Στη συνέχεια αναπτύσσεται η έννοια της ασφάλειας στο διάστημα και πώς αυτή επηρεάζεται από την ύπαρξη διαστημικών υπολειμμάτων. Ταυτόχρονα γίνεται μια ανάλυση του ρίσκου που διέπει τις διαστημικές αποστολές, τόσο σε επίπεδο συστημάτων, όσο και σε επίπεδο ανθρώπινης ζωής σε συνάρτηση με την αύξηση των διαστημικών υπολειμμάτων. Από την ανάλυση αυτή δεικνύεται ότι η αύξηση των διαστημικών υπολειμμάτων λόγω περισσότερων διαστημικών αποστολών, καθώς και το ξεκίνημα της εποχής του διαστημικού τουρισμού, θα αποτελέσει έναν ισχυρό παράγοντα κινδύνου εάν δεν παρθούν άμεσα μέτρα. Στη συνέχεια παρουσιάζονται, σε τεχνικό επίπεδο, οι δυνατότητες εντοπισμού και παρατήρησης των διαστημικών υπολειμμάτων, καθώς και οι προοπτικές αυτών των συστημάτων. Επιπλέον, γίνεται αναφορά στο ποιες θα είναι οι μελλοντικές απαιτήσεις εντοπισμού και παρατήρησης των διαστημικών υπολειμμάτων ώστε να είναι αποτελεσματικές οι αποστολές απομάκρυνσης διαστημικών υπολειμμάτων. Συνεχίζοντας, παρουσιάζονται οι κύριες τεχνικές ενεργητικής απομάκρυνσης διαστημικών υπολειμμάτων, όπως αυτές μελετώνται και κατασκευάζονται από διαστημικούς οργανισμούς και διαστημικές εταιρείες. Τέλος, διενεργείται μια συγκριτική μελέτη των τεχνικών απομάκρυνσης διαστημικών υπολειμμάτων μέσω βαθμολόγησης τεσσάρων κύριων κριτηρίων και παρουσιάζεται ως αποτέλεσμα μια υπόθεση βέλτιστης τεχνολογίας απομάκρυνσης διαστημικών υπολειμμάτων. Από τη ανάλυση της Διπλωματικής Εργασίας γίνεται αντιληπτή η σημαντικότητα του να ληφθούν άμεσα αποφάσεις και να γίνουν οι κατάλληλες ενέργειες, ώστε τα διαστημικά υπολείμματα να μην αποτελέσουν κύριο παράγοντα κινδύνου για την ανθρωπότητα όπως τη γνωρίζουμε σήμερα.This thesis was conducted under the umbrella of the Department of Informatics & Telecommunication of the National and Kapodistrian University of Athens for the Postgraduate Program “Space Technologies, Applications and Services”. The aim of the thesis was to highlight the significance of taking timely action in an international level, for the space debris issue not to become a major threat against the operational space systems and the humans orbiting earth. Although the issue of space debris has occupied the scientific, technological and political world almost since the beginning of the space era, no substantial solution has yet been found either at a scientific, technological or political level. The following chapters provide an analysis of the space debris problem and present the technological, legal, and financial barriers to an effort to remove space debris. Then, the concept of security in space and the way it is affected by the existence of space debris is developed. At the same time, an analysis of the risk that governs space missions, both at the level of operation of space systems and at the level of human life in relation to the increase in space debris, is conducted. This analysis shows that the increase in space debris due to more space missions, as well as the onset of the era of space tourism, will be a strong risk factor if immediate measures are not taken. Then, at a technical level, the possibilities of locating and tracking space debris are presented, as well as the prospects of these technical systems. In addition, the future requirements for space debris detection and tracking, for space debris removal missions to be effective, are presented. Additionally, the main active space debris removal techniques studied and developed by space agencies and space companies are presented. Finally, a comparative study of space debris removal techniques is conducted by scoring four main criteria and a hypothesis of an optimal space debris removal technology is presented as a result. The analysis of the thesis shows the importance of making immediate decisions and taking the appropriate actions so that space debris does not constitute a major risk factor for humanity as we know it today
