حقایق زباله های فضایی

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

تصور کنید که در حال رانندگی با ماشینی هستید که بدون ترمز یا قابلیت چرخش در حال مسابقه است. حال تصور کنید بسیاری از رانندگان دیگر در شرایط مشابهی قرار دارند. برخورد اجتناب ناپذیر است، فقط موضوع زمان است.

این تقریباً همان چیزی است که در انتظار ما است، اگر مبارزه با مقدار دائماً فزاینده زباله های شناور در مدار سیاره خود را شروع نکنیم. در اینجا ده حقیقت هیجان انگیز، دلسرد کننده و ترسناک در مورد زباله های فضایی آورده شده است.

زباله‌های فضایی فهرست‌بندی و ردیابی شدند

از اوایل دهه 1980، نیروی هوایی ایالات متحده یک تیم اختصاصی دارد که تا آنجا که ممکن است زباله های فضایی را ثبت و ردیابی می کند. در حال حاضر بیش از 20000 عنصر منفرد به اندازه توپ و حدود 500000 عنصر به اندازه سنگریزه وجود دارد - و این تعداد در حال افزایش است.

هر یک از این عناصر با سرعت 28000 کیلومتر در ساعت به دور زمین می چرخند. اگر دو تا از اینها برخورد کنند - چه زباله های فضایی، یک ماهواره "زنده" یا حتی ایستگاه فضایی بین المللی - عواقب آن می تواند غم انگیز باشد. حتی یک دانه رنگ (برای ردیابی خیلی کوچک) می تواند به طور قابل توجهی به یک فضاپیما آسیب برساند یا یک فضانورد را در طول راهپیمایی فضایی بکشد.

یک "توافق" برای بازگرداندن زباله های فضایی به زمین وجود دارد

یکی از راه‌های مقابله با زباله‌های فضایی، فرستادن آن‌ها به زمین و سوزاندن آن‌ها در جو پس از ورود مجدد است. اینکه دقیقاً چگونه در عمل انجام خواهد شد هنوز به طور کامل مورد توافق قرار نگرفته است، اما به عنوان یک گزینه کاملاً مناسب برای پاکسازی میدان های زباله در مدار در نظر گرفته می شود.

هنگامی که فرود WT1190F (شماره سریال قطعه معینی از زباله) در اقیانوس هند پیش‌بینی شد - پس از بازدید او از مدار تقریباً ماه - امکان ردیابی و پیش‌بینی حرکات جسم فراهم شد. فرود WT1190F همچنین به دانشمندان این امکان را داد که ورود مستقیم زباله ها به جو را مشاهده کنند و در مواقع اضطراری برنامه اقدام را بررسی کنند.

زباله های فضایی ایستگاه فضایی بین المللی را در سال 2014 سه بار مجبور به تغییر مسیر کردند

فراموش نکنید که حتی یک تغییر جزئی در موقعیت ISS چندین روز طول می کشد تا مانور دهید. در سال 2014، ایستگاه فضایی بین‌المللی سه بار مجبور شد برای جلوگیری از برخورد فاجعه‌بار و مرگبار احتمالی، موقعیت خود را تغییر دهد. مهمتر از آن، سال 2014 از نظر چنین مانورهایی چیز خاصی نبود. زباله ها به طور مداوم از زمین و روی ایستگاه فضایی بین المللی رصد می شوند، بنابراین تغییرات مداری دائما در حال رخ دادن است.

با این حال، مواقعی وجود دارد که زباله ها خیلی دیر برای جابجایی ایستگاه فضایی بین المللی مشاهده می شوند. در چنین لحظات پرتنشی، همه فضانوردان مخفی می نشینند.

خطر آسیب جدی به ماهواره ها وجود دارد

اگر تکه‌ای از زباله‌های فضایی وارد ماهواره شود، یا آسیب جدی می‌بیند یا به طور کامل نابود می‌شود. اما اگر این اتفاق با چندین مورد از مهم ترین ماهواره ها بیفتد، تأثیر جدی بر زندگی روی زمین خواهد داشت. پخش زنده تلویزیونی و رادیویی، اینترنت، GPS، ارتباطات سیار - همه اینها مختل خواهد شد.

در حالی که چنین تخلفاتی قطعاً باید موقتی باشد، احتمال واقعی و بدی وجود دارد که منجر به درگیری بین کشورها شود. در دنیایی که قبلاً مشکوک بود، عمل بی‌گناه انهدام یک ماهواره توسط زباله‌های فضایی می‌تواند با حمله یک کشور دیگر اشتباه گرفته شود. در طول جنگ سرد، چنین پیش بینی هایی بسیار جدی گرفته می شد و جنگ دائما در آستانه بود.

فضانورد کنترل از راه دور

آژانس فضایی اروپا امیدوار است فناوری‌هایی را به کار گیرد که زندگی فضانوردان را از نظر برخورد با زباله‌های فضایی کمی کمتر خطرناک کند. یک ربات کنترل از راه دور به نام "جاستین" می تواند به جای فضانوردان فعالیت های خارج از خودرو انجام دهد و در نتیجه احتمال برخورد افراد با زباله ها را کاهش دهد.

این روبات فضانورد از آزمایشگاه کلمبوس ESA توسط اپراتور ایستگاه فضایی بین المللی با استفاده از یک دستکش اسکلت بیرونی کنترل می شود. حسگرهای الکترونیکی حس لامسه را بازتولید می کنند، به طوری که اپراتور هر چیزی را که جاستین لمس می کند احساس می کند.

Cubsat ها می توانند مشکلات غیر ضروری ایجاد کنند

مشخص است که CubeSats را می توان همیشه به مدار پرتاب کرد و در ده ها مورد از آنها به عنوان محموله اضافی حمل کرد. با این حال، آنها عمر طولانی ندارند و به ویژه قابل کنترل نیستند. پس از ورود به مدار، آنها همچنین به قطعات زباله فضایی تبدیل می شوند که ممکن است با چیز مفیدتری برخورد کنند.

ماهیت غیرقابل کنترل کیوبسات تنها عارضه جانبی این محصول نیست. اعتقاد بر این است که یک پنجم تمام مکعب ها در واقع قوانین بین المللی برای دفع مدارگردها را نقض می کنند و بنابراین، به هیچ وجه نباید پرتاب شوند. اگرچه هنوز هیچ برخورد شناخته‌شده‌ای با ربات‌ها وجود نداشته است، اما سرعت قرار گرفتن آنها در مدار به طور مداوم در حال افزایش است و احتمال وقوع این اتفاق در آینده نزدیک را افزایش می‌دهد.

هر برخوردی مشکل را صد برابر می کند

اگرچه هنوز هیچ برخوردی با ماهواره ها یا فضاپیماهای فعال صورت نگرفته است، حتی زباله های فضایی که با دیگر زباله های فضایی برخورد می کنند نیز می توانند مشکلات جدی ایجاد کنند. گفته می شود که هر برخورد بین زباله های فضایی مشکل را صد برابر می کند، زیرا برخورد دو قطعه را به دویست تبدیل می کند و باید دوباره شناسایی و ثبت شوند. و هر چه این قطعات کوچکتر باشند، وضعیت پیچیده تر است.

در واقع، این مشکل اصلی برای کسانی است که می خواهند با مشکل زباله های فضایی مبارزه کنند - این که زباله های مداری مرده را نمی توان تحت کنترل درآورد. یک ماهواره را می توان جابجا کرد، اما تکه زباله ای که قصد دارد با دیگری برخورد کند، اینطور نیست.

پروژه حصار فضایی

در حالی که برنامه حصار فضایی قادر به کاهش میزان زباله های فضایی در مدار نخواهد بود، امکان ردیابی بهتر آنچه را که در حال حاضر وجود دارد را فراهم می کند. حصار فضایی در اصل یک سیستم رادار دیجیتالی است که یک حصار مجازی را در اطراف سیاره مستقر می کند و می تواند زباله ها را تا 10 سانتی متر با استفاده از حسگرهای نوری و طول موج های فرکانس های بالاتر از الان ردیابی کند.

توانایی ردیابی اجسام کوچک علاوه بر اجسام بزرگتر، دانشمندان را قادر می سازد تا حرکت چنین اجسامی را در آینده بهتر پیش بینی کنند و فضانوردان و ماهواره ها را با دقت و امنیت بیشتری راهنمایی کنند. این یک گام کوچک در جهت درست است: ما باید توانایی خود را برای کنترل بهبود دهیم.

هر راه حلی مستلزم هزینه های مالی هنگفتی است

ایده‌ها و تئوری‌های زیادی در مورد بهترین روش مقابله با زباله‌های فضایی، از امکان‌پذیر تا بسیار جاه‌طلبانه، وجود دارد. تنها چیزی که آنها را متحد می کند این است که هر تصمیمی گرفته شود، بخش مالی بسیار بزرگ خواهد بود. این باعث ایجاد فشار اضافی بر وضعیت می شود. این اشتباه نه تنها هزینه خواهد داشت، بلکه باعث خشم عمومی نیز می شود.

با صحبت در مورد طیف گسترده ای از ایده ها برای حل این مشکل، آنها روشی را پیشنهاد می کنند، به عنوان مثال، "هارپون"، که قادر خواهد بود قطعات بزرگی از زباله های فضایی را گرفته و آنها را به مکان مناسب بکشاند. راه دیگر، استقرار یک «شبکه فضایی» بزرگ است که زباله‌های فضایی را جمع‌آوری می‌کند و آن‌ها را در مسیری قرار می‌دهد تا به فضای بیرونی یا بازگشت به زمین فرستاده شود تا در جو بسوزد. همچنین پیشنهاد می‌شود از لیزر برای بیرون راندن اجسام از مدار استفاده شود.

بسیاری از شرکت‌های خصوصی نیز در یک میزگرد در مورد چگونگی مقابله با این مشکل نشسته‌اند که از آنجایی که شرکت‌های خصوصی پول خصوصی را خرج می‌کنند، استقبال می‌شود.

در چند قرن دیگر، ما در زباله های فضایی به دام خواهیم افتاد

اگر راهی برای جلوگیری از افزایش مداوم تعداد اجسام مصنوعی مرده در اطراف سیاره خود پیدا نکنیم، پس از چند صد سال در زمین به دام خواهیم افتاد. ماموریت های فضایی غیرممکن خواهند شد زیرا احتمال برخورد و مرگ بسیار زیاد خواهد بود. همچنین مشخص نیست که میزان فزاینده زباله های فضایی چگونه می تواند بر آینده زمین و سیاره تأثیر بگذارد. مثلاً اگر مقداری زباله کاملاً نسوزد و بر سر افراد بدبخت بیفتد.

همچنین بخوانید: