زمین در انتظار باران زباله‌های فضایی

_ روزنامه ایران نوشت: آژانس فضایی اروپا (ESA) که در اصل دروازه قاره سبز به فضا محسوب می‌شود و مأموریت آن شکل دهی فرآیند توسعه توانایی‌ها و اطمینان از ادامه سرمایه‌گذاری در فضا برای منافع شهروندان است با شروع سال ۲۰۲۱ میلادی گزارشی را از زباله‌های فضایی رها شده و ردپای انسان در مدار زمین منتشر کرد و هشدار داد اگر انسان بخواهد فعالیت‌های فضایی خود را به همین شکل دنبال کند، طی یک دهه پیش‌رو باید شاهد باران‌هایی از زباله‌های فضایی به زمین باشیم.

 

براساس این گزارش هم اکنون حدود ۲.۴ هزار ماهواره فعال در حال چرخش در اطراف زمین هستند که در کنار آن‌ها بیش از ۳.۶ هزار ماهواره فضایی غیرفعال نیز رها شده‌اند. علاوه بر این، در مدار زمین و اطراف آن بیش از ۳۴ هزار قطعه زباله فضایی بزرگتر از ۱۰ سانتیمتر و میلیون‌ها قطعه کوچکتر از آن وجود دارد که اگر هر کدام از آن‌ها به شیء دیگری برخورد کنند، فاجعه جبران‌ناپذیری به جا می‌ماند.

زباله‌های فضایی در اصل نتیجه پرتاب ماهواره‌های مختلف از زمین هستند که تا زمان ورود مجدد به جو، در مدار زمین باقی می‌مانند. برخی از این اشیا که در آسمان رها شدند در مدار پایین و در فاصله چندصد کیلومتری کره زمین با سرعت بالا در حال چرخش هستند و در بیشتر موارد پس از گذشت چند سال وارد جو زمین می‌شوند که البته پیش از رسیدن به سطح کره زمین می‌سوزند. در این میان ماهواره‌هایی که روزگاری با اهداف ارتباطی یا آب و هوایی پرتاب شده بودند و هم اکنون به مأموریت خود پایان داده اند نیز در فاصله بیش از ۳۶ هزار کیلومتر از سطح زمین می‌توانند صد‌ها یا هزاران سال دور کره زمین بچرخند.

 

آژانس فضایی اروپا در گزارش اخیر خود اعلام کرد از سال ۱۹۷۵ میلادی که انسان نخستین ماهواره خود را به فضا پرتاب کرد، تاکنون بیش از ۵ هزار راکت پرتاب کننده ماهواره نیز در مدار زمین قرار گرفته است که روز به روز بر تعداد آن‌ها افزوده می‌شود. زمانی که راکت‌ها و ماهواره‌ها به مدار زمین می‌رسند، در مراحل مختلف انجام مأموریت‌های فضایی بخش‌های مختلف از بدنه آن‌ها جدا می‌شود و این فرآیند باعث شده است هم اکنون بیش از ۱۲۸ میلیون قطعه زباله فضایی با اندازه کمتر از یک میلیمتر در مدار زمین سرگردان باشند.

 

در این میان آژانس فضایی اروپا پیش‌بینی کرده است که یک مورد از هر ۱۰ هزار زباله فضایی که در مدار زمین رها شده‌اند خطر برخورد با ماهواره‌های فعال را دارد که این اتفاق بسیار خطرناک است. این مسأله در چندین مورد خطر جدی ایجاد کرده است و از این‌رو ایستگاه بین‌المللی فضایی (ISS) بین سال‌های ۱۹۹۹ تا ۲۰۲۰ میلادی مجبور شد ۲۵ عملیات مختلف را برای منهدم کردن زباله‌های فضایی و عدم برخورد با این مرکز به اجرا برساند.

یازدهم مه ۲۰۲۰ یک قطعه بزرگ از زباله‌های فضایی پس از عبور از آسمان لس‌آنجلس و پارک مرکزی شهر نیویورک، در اقیانوس اطلس سقوط کرد و این اتفاق زنگ خطری بود تا سازمان‌های فضایی برای زباله‌های رها شده در آسمان فکری بکنند. اتفاق مذکور برای سازمان‌های فضایی که مسیر ورود قطعه فلزی بزرگ به جو زمین را ردیابی می‌کردند چند ساعت پرتنش را ایجاد کرد و تا زمان نزدیک شدن به سطح زمین، هیچ سازمانی نتوانست محل برخورد آن را مشخص کند.

 

یک هفته قبل از این اتفاق یعنی در تاریخ پنجم مه چین از مرکز پرتاب فضایی «وانچانگ» در جنوب استان هاینان راکت «لانگ مارچ-۵ بی» را به همراه نمونه آزمایشی یک فضاپیمای بدون سرنشین به  مدار زمین فرستاد که وزن آن حدود ۱۸ تن محاسبه می‌شد و یک هفته پس از این اتفاق هسته خالی راکت فضایی به‌عنوان چهارمین زباله فضایی بزرگ سقوط کرده به زمین و بزرگترین زباله فضایی پس از سقوط سال ۱۹۹۱ در اقیانوس اطلس افتاد.

 

زباله فضایی بزرگتری که پیش از این با زمین برخورد کرده بود مربوط به سال ۱۹۷۹ میلادی می‌شود که در آن زمان راکت ماهواره‌بر «اسکای‌لب» به علت نقص فنی به زمین سقوط کرد و البته، سقوط راکت دیگر «اسکای‌لب» در سال ۱۹۷۵ و «سالیوت ۷» در سال ۱۹۹۱ میلادی نیز اتفاقات مشابهی را رقم زد.

 

آژانس فضایی در گزارش خود توضیح داد برای اجسام بزرگی مانند راکت چینی که سال ۲۰۲۰ به جو زمین برگشت باید توجه داشته باشیم قطعات موتور‌های موشکی بواسطه نوع ویژه طراحی خود می‌توانند پس از ورود مجدد به جو، بدون آتش گرفتن و سوختن به سطح زمین برسند. هنگامی که این قطعات فلزی غول پیکر به سطح پایین‌تر جو می‌رسند، سرعت حرکت آن‌ها کمتر می‌شود و بنابراین بدترین اتفاق ممکن این است که در مناطق مسکونی سقوط کنند.

سازمان ملل متحد بر اساس آخرین تصمیمات خود از همه شرکت‌های فضایی خواسته است ۲۵ سال پس از پرتاب ماهواره‌های مختلف به فضا و با پایان یافتن مأموریت آنها، بقایای ماهواره از کار افتاده خود را جمع‌آوری کنند. البته باید توجه داشته باشیم که انجام چنین عملیاتی بسیار دشوار است و بسیاری از پروژه‌های جمع‌آوری زباله‌های فضایی تا امروز بی‌نتیجه باقی مانده است. به منظور حل این مشکل شرکت‌های بزرگ با سرمایه گذاری‌های گسترده در تلاشند راهکار‌های جدید برای جمع‌آوری زباله‌های فضایی را به کار گیرند.

 

از جمله پروژه‌هایی که شرکت‌ها و سازمان‌های مختلف این روز‌ها دنبال می‌کنند می‌توان به جمع‌آوری ماهواره‌های از کار افتاده در مدار زمین و انتقال آن‌ها به جو زمین اشاره کرد تا در جریان این پروژه به‌صورت خودکار آتش بگیرند و از بین بروند.

 

برای انجام این پروژه آژانس فضایی اسپِیس‌اکس به تازگی یک تور فضایی شبیه به تور‌های ماهیگیری طراحی کرده است که با استفاده از نیروی مغناطیسی، ماهواره‌های از کار افتاده و قطعات ریز فلزی رها شده در مدار زمین را در خود جمع می‌کند و در نهایت آن‌ها را به جو زمین می‌رساند. در این پروژه همچنین از اسلحه‌های لیزری برای شلیک به قطعات فلزی رها شده در فضا و سیستم افزایش کشش اتمسفر نیز استفاده می‌شود.

با افزایش حجم زباله‌های فضایی، هفته گذشته مؤسسه جنگلداری سومیتومو با همکاری دانشگاه کیوتو ژاپن اعلام کرد برای نخستین بار در تاریخ تحقیقات در مورد رشد درخت منحصر به فرد و استفاده از مواد چوبی در امور فضایی را آغاز کرده است و سال ۲۰۲۳ میلادی نخستین ماهواره چوبی را به فضا می‌فرستد.

 

براساس این طرح مشترک هم اکنون آزمایش روی انواع مختلف چوب در محیط‌های دارای شرایط مشابه مدار زمین آغاز شده است و ژاپنی‌ها می‌گویند ماهواره‌های چوبی بدون آزاد کردن مواد مضر در جو یا بارش بقایای زیانبار بر زمین، هیچ گونه آلایندگی را در فضا برجا نمی‌گذارند.

 

«تاکاو دوئی» مدیر دانشگاه کیوتو که یک فضانورد ژاپنی هم هست در این خصوص توضیح داد که کشور او در مورد زباله‌های فضایی بسیار نگران است. زیرا ماهواره‌هایی که دوباره وارد جو زمین می‌شوند، پس از سوختن به طور کامل ذرات ریز آلومینا تولید می‌کنند که این ذرات میکروسکوپی برای سال‌های طولانی در جو زمین شناور خواهند بود.

 

این ذرات سرانجام به سطح زمین سقوط می‌کنند و می‌توانند برای سلامت انسان‌ها مضر باشند. دانشگاه کیوتو به همراه مؤسسه جنگلداری سومیتومو در حال ساخت نمونه مدل مهندسی نخستین ماهواره چوبی جهان است که پس از آن مدل قابل پرواز این ماهواره به تولید می‌رسد تا در نهایت سال ۲۰۲۳ میلادی این ماهواره نخستین پرواز خود را انجام دهد.

 

باید توجه داشت ماهواره‌ها به‌صورت گسترده برای ارتباطات، پخش برنامه‌های تلویزیونی، ناوبری و پیش‌بینی هواشناسی مورد استفاده قرار می‌گیرند و متخصصان فضایی در حال بررسی گزینه‌های مختلف برای جمع‌آوری و کاهش زباله‌های فضایی هستند. در مجموع از ۶ هزار ماهواره در حال چرخش بر مدار زمین حدود ۶۰ درصد آن‌ها استفاده نمی‌شوند و از آن‌ها به‌عنوان زباله فضایی یاد می‌شود.

 

پیش‌بینی شده است در یک دهه پیش‌رو بیش از ۹۹۰ ماهواره به مدار زمین پرتاب شود و تعداد کلی ماهواره‌های موجود در مدار زمین تا سال ۲۰۲۸ میلادی به ۱۵ هزار عدد برسد. شرکت اسپیس‌اکس متعلق به «ایلان ماسک» تاکنون به تنهایی ۹۰۰ ماهواره پرتاب کرده است و قصد دارد هزاران ماهواره دیگر را هم به مدار زمین بفرستد.