زباله فضایی؛ تهدیدی برای فضانوردان

به گزارش سارنا به نقل از ایسنا، زباله‌های فضایی(Space Debris) اشیای گوناگون ساخته انسان هستند که در مدار زمین در حال گردشند، اما دیگر کارایی ندارند. زباله فضایی در واقع بقایای فعالیت بشر در فضا است، از قطعات سفینه‌ها گرفته تا قسمت‌هایی از سفینه که در مراحل مختلف ماموریت فضایی از آن جدا می‌شوند یا هر چیز دیگری که در مدار زمین رها شده و دیگر کاربردی ندارد. دفتر زباله فضایی آژانس فضایی اروپا دائماً وضعیت این زباله‌ها را که همیشه در حال تحول هستند، رصد می‌کند و هر ساله گزارشی از وضعیت فعلی محیط زباله منتشر می‌کند. هزاران تکه زباله فضایی در مدار زمین در حال چرخش هستند که تهدیدی قابل توجه برای ماهواره‌ها، فضاپیماها و فضانوردان است.

زباله‌ فضایی چیست؟

زباله‌دانی شناور به دور زمین می‌چرخد و هر سال پرتر می‌شود. زباله‌های فضایی نامی است که دانشمندان به هزاران قطعه از ماهواره‌ها و فضاپیماهای شکسته که مدار زمین را مسدود می‌کنند، می‌گویند. زباله‌های فضایی می‌توانند به کوچکی یک لکه یا به بزرگی یک وسیله پرتاب موشک رها شده باشند. به گفته ناسا بدون توجه به اندازه، زباله‌های مداری تهدیدی قابل توجه برای فضانوردان و فضاپیماهایی هستند که در مدار زمین کار می‌کنند.

با رشد صنعت فضایی روی زمین، مقدار زباله‌های فضایی در مدار افزایش می‌یابد. در ۱۰ مارس، گروهی از محققان بین‌المللی زنگ خطر را در مورد مشکل فزاینده زباله‌های فضایی به صدا درآوردند و خواستار یک معاهده الزام‌آور برای «کمک به حفاظت از مدار زمین» قبل از اینکه به طور جبران‌ناپذیری آلوده شود، شدند.

در ادامه همه چیزهایی که باید در مورد زباله‌های فضایی بدانید و اینکه چرا دانشمندان نگران هستند را گفته‌ایم.

زباله‌های فضایی به هر زباله ساخت بشری که در مدار زمین باقی می‌ماند، اشاره دارد. این شامل ماهواره‌های کاملاً سالمی می‌شود که انرژی آن‌ها تمام شده و پس از پایان مأموریت‌هایشان در مدار رها شده‌اند و همچنین قطعات شکسته ماشین‌آلاتی که هنگام برخورد اجسام بزرگ‌تر ایجاد می‌شوند.

در حال حاضر چقدر زباله فضایی وجود دارد؟

شبکه نظارت فضایی ایالات متحده در حال حاضر بیش از ۲۳۰۰۰ قطعه زباله فضایی را ردیابی می‌کند که بزرگتر از توپ سافت بال هستند. به گفته موزه تاریخ طبیعی لندن این شامل حدود ۳۰۰۰ ماهواره از کارافتاده است که در مدار فرو می‌روند.

با این حال، بیشتر قطعات زباله‌های مداری برای ردیابی بسیار کوچک هستند. بر اساس مطالعه ساینس، محققان تخمین می‌زنند که بیش از ۱۰۰ تریلیون قطعه زباله فضایی ردیابی نشده در مدار زمین وجود دارد. طبق گفته آژانس فضایی اروپا (ESA) اکثر قریب به اتفاق این زباله‌های ردیابی نشده احتمالا کمتر از ۰.۴ اینچ (۱ سانتی متر) عرض دارند.

چرا زباله‌های فضایی یک مشکل هستند؟

حتی قطعات کوچک زباله‌های فضایی نیز می‌توانند آسیب‌های باورنکردنی ایجاد کنند. این به این دلیل است که اجرام در مدار با سرعت باورنکردنی و معمولاً با سرعتی بیش از ۱۵۶۰۰ مایل در ساعت (۲۵۲۰۰ کیلومتر در ساعت) حرکت می‌کنند. اگر دو جسم که در جهت مخالف یکدیگر حرکت می‌کنند، در فضا با یکدیگر برخورد کنند، شدت ضربه حتی بیشتر می‌شود. این بدان معناست که حتی اجسام به اندازه نخود نیز می‌توانند به موشک‌های خطرناک در مدار تبدیل شوند.

آیا زباله‌های فضایی در زمین سقوط می‌کنند؟

بله، زباله‌های فضایی اغلب به زمین می‌افتند. بر اساس گزارش اداره ملی اقیانوسی و جوی به طور متوسط هر سال بین ۲۰۰ تا ۴۰۰ قطعه زباله فضایی ردیابی شده در جو زمین سقوط می‌کند.

بیشتر این زباله‌های سقوط آزاد به اندازه‌ای کوچک هستند که به طور کامل در جو می‌سوزند و هرگز به زمین نمی‌رسند. اجسام بزرگ‌تری که می‌توانند از سقوط جان سالم به در ببرند (مانند ماهواره‌ها) معمولاً در اقیانوس سقوط می‌کنند، اما نه همیشه. در اوت ۲۰۲۲، یک قطعه از فضاپیمای کرو دراگون اسپیس ایکس در جو سقوط کرد و در یک مزرعه پرورش گوسفند در استرالیا فرود آمد.

به گفته ناسا، در ۱۰ فوریه ۲۰۰۹، یک فضاپیمای روسی از کار افتاده با یک فضاپیمای تجاری ایریدیوم ایالات متحده برخورد کرد که هر دو را نابود کرد و بیش از ۲۳۰۰ قطعه زباله فضایی قابل ردیابی را به مدار زمین اضافه کرد. در مارس ۲۰۲۱، یک قطعه موشک روسی با یک ماهواره نظامی چینی که کار می‌کرد، برخورد کرد و منهدم شد.

در ژوئن ۲۰۲۱، یک تکه کوچک از زباله‌های فضایی ناشناس به بازوی رباتیک ایستگاه فضایی بین‌المللی برخورد کرد و به آن آسیب رساند، اما از بین نرفت. با اضافه‌شدن هر ساله زباله‌های فضایی بیشتری به مدار، حوادث بیشتر رخ می‌دهند.

درخواست دانشمندان برای تصویب قانون مقابله با زباله‌های فضایی

دانشمندان مقابله با مشکل روزافزون زباله‌های فضایی را یک اقدام ضروری می‌دانند و درخواست دارند این موضوع به صورت یک معاهده قانونی درآید تا از بروز مشکلات متعدد در آینده جلوگیری شود. بر اساس مقاله‌ای که به تازگی در مجله «ساینس» (Science) منتشر شده است، دانشمندان خواستار یک معاهده قانونی الزام‌آور شده‌اند تا اطمینان حاصل شود که مدار زمین به طور غیرقابل برگشت تحت تأثیر گسترش آینده صنعت فضایی جهانی قرار نمی‌گیرد.

انتظار می‌رود تعداد ماهواره‌های موجود در مدار زمین از ۹۰۰۰ عدد کنونی به بیش از ۶۰ هزار ماهواره تا سال ۲۰۳۰ افزایش یابد و تخمین‌ها حاکی از آن است که در حال حاضر بیش از ۱۰۰ تریلیون قطعه از ماهواره‌های قدیمی که ردیابی نشده‌اند، به شکل آنچه «زباله فضایی» نامیده می‌شود، به دور سیاره ما در حال گردش هستند.

دکتر ایموژن ناپر، نویسنده اصلی این مقاله از دانشگاه «پلیموث» (Plymouth) بریتانیا، گفت: زباله فضایی می‌تواند هر چیزی باشد، از تکه‌های رنگ گرفته تا قطعات کوچک پراکنده شده در اثر برخورد.

وی همچنین توضیح داد که اندازه کوچک این قطعات، ردیابی آن‌ها را بسیار دشوار می‌کند و هرچه تعداد قطعات ایجاد شده بیشتر شود، خطر بیشتری ایجاد می‌شود.

وی افزود: مدار زمین یک فضای مشترک جهانی است، به این معنی که هر ملتی می‌تواند از آن استفاده و از آن بهره‌برداری کند. این بدان معناست که نباید فاقد مدیریت و حفاظت مشترک باشد.

دکتر ناپر در ادامه توضیح داد: افزایش زباله‌های فضایی می‌تواند به غیرقابل استفاده شدن برخی از مدارها منجر شود و ما را تا جایی محدود کند که نتوانیم ماهواره‌هایی را که برای منافع اجتماعی و افزایش توانایی خود برای دسترسی به فضا استفاده می‌کنیم، در مدار قرار دهیم.

اکنون به گفته گروهی از متخصصان بین‌المللی در فناوری ماهواره و آلودگی پلاستیکی در اقیانوس‌ها، این نشان‌دهنده نیاز مبرم به یک توافق بین‌المللی در مورد یافتن راهی بهینه برای کنترل مدار زمین است.

دانشمندان می‌گویند: در حال حاضر تعداد اندکی از شرکت‌ها و کشورها شروع به توجه به رسیدگی به این موضوع کرده‌اند، اما این ملاحظه باید در هر کشوری که قصد استفاده از مدار زمین را دارد، مورد توجه قرار گیرد. آن‌ها می‌گویند که هر توافقی باید شامل اقداماتی برای لحاظ کردن مسئولیت تولیدکننده و کاربر در قبال ماهواره‌ها و زباله‌های فضایی از زمان پرتاب آن‌ها باشد.