زباله های فضایی چه فاجعه ای ایجاد می کنند؟

هنگامی که یک تکه زباله فضایی با قطعه دیگری در فضا برخورد می کند، می تواند زباله های فضایی بیشتری ایجاد کند و مشکل را تشدید کند. شاید ترس از یک فاجعه آینده کشورها را تشویق کند که این مشکل را جدی بگیرند.

کارشناسان سال هاست که درباره خطر ناشی از زباله های فضایی هشدار می دهند. افزایش تعداد برنامه های فضایی توسط دولت ها و سازمان های خصوصی اکنون منجر به افزایش تراکم فضا در مدار زمین شده است.

آژانس فضایی اروپا تخمین می زند که بیش از 15100 تن مواد از زمین در فضا پرتاب شده است. 1.2 میلیون قطعه زباله بین یک سانتی متر تا 10 سانتی متر و 140 میلیون قطعه بین یک میلی متر تا یک سانتی متر وجود دارد. آنها با سرعت تقریبی 7.6 کیلومتر بر ثانیه در مدار پایین زمین حرکت می کنند و به هر چیزی که با آن در تماس هستند آسیب می رسانند. بنابراین قطعه ای کمتر از یک میلی متر توانست از شیشه ضخیم کپسول Shenzhou 20 عبور کند.

احتمالاً با افزایش تعداد اجرام در مدار، چنین رویدادهایی رایج تر می شوند. این از نظر آسیب تجهیزات پرهزینه است و به طور فزاینده ای تهدید کننده زندگی می شود. هنگامی که یک تکه زباله به شی دیگری در فضا برخورد می کند، می تواند زباله های فضایی بیشتری ایجاد کند و مشکل را تشدید کند.

برخی از کشورها می‌توانند آنچه را که در فضا اتفاق می‌افتد ردیابی کنند، اما با توجه به اینکه این امر می‌تواند شامل ماهواره‌های پنهان باشد، کشورها تمایلی به افشای جزئیات ندارند. برنامه فضایی چین زیر نظر ارتش این کشور انجام می شود. دیدگاه این است که فضا ذاتاً مربوط به امنیت ملی است. این وضعیت تنش های ژئوپلیتیکی بین کشورهایی که از فضا استفاده می کنند را بیشتر می کند.

موافقت نامه ها و مسئولیت ها

معاهده فضای ماورای جو که در سال 1967 تصویب شد، به منظور تشریح چگونگی اداره فضا بود.

به گفته ناسا، این توافق شامل اصولی است که فعالیت کشورها را در زمینه اکتشاف و استفاده از فضا، ماه و سایر اجرام آسمانی تنظیم می کند. کشورهای عضو این موافقتنامه به منظور حفظ صلح و امنیت بین المللی و ارتقای همکاری و تفاهم بین المللی، فعالیت های خود را در زمینه اکتشاف و استفاده از فضا از جمله ماه و سایر اجرام آسمانی مطابق با قوانین بین المللی از جمله منشور سازمان ملل متحد انجام خواهند داد.

مشکل این است که این توافق منسوخ شده است و به افزایش زباله ها یا تکثیر پرتاب های فضایی خصوصی نمی پردازد. علاوه بر این، این توافق نامه مسئولیت های مربوط به استفاده پایدار از منطقه را مورد توجه قرار نمی دهد.

در مجموع 117 کشور عضو این قرارداد هستند. با این حال، اگرچه تلاش‌ها برای توسعه هنجارهای جدید برای حاکمیت فضا، از جمله ایجاد کمیته هماهنگی زباله‌های فضایی بین سازمانی (IADC) ادامه دارد، این سازمان می‌تواند بستری برای همکاری و تحقیق فراهم کند اما به تصمیم‌گیری الزام‌آور برای دولت‌ها کمک نمی‌کند. فقدان یک توافق جهانی در مورد زباله‌های فضایی و پیامدهای آن، رسیدگی به مشکل زباله‌های فضایی را دشوارتر می‌کند.

معاهده فضای ماورای جو که در سال 1967 تصویب شد، به دنبال تشریح چگونگی اداره فضا بود. فناوری‌هایی برای مقابله با زباله‌های فضایی در حال توسعه هستند، اما این فناوری‌ها عموماً به عنوان مفاهیم مأموریت ظاهر می‌شوند و تنها چند آزمایش در هر نقطه از جهان انجام شده است.

• به عنوان مثال، ایده ساختاری مانند نیزه برای جمع آوری زباله های بزرگ وجود دارد، اما چنین وسیله نقلیه ای به این معنی است که فضاپیمای حامل آن می تواند به یک تکه زباله جدید تبدیل شود.
• یک جایگزین، رویکرد بسیار تکنولوژیکی یک تور بزرگ است که به گونه‌ای عمل می‌کند که اگر بتواند زباله‌ها را کاهش دهد، در جو سقوط کرده و می‌سوزند. مشکل این روش ها عدم ثبات است. فرستادن ماهواره به فضا فقط برای انداختن چند قطعه، سوخت بیش از حد مصرف می کند و تغییرات آب و هوایی را دامن می زند. یک راه حل مفید و موثر ایجاد یک سری ماهواره است که در مدار باقی می ماند و زباله ها را پایین می آورد. با این حال، این فرآیند هنوز نیاز به تحقیق دارد.
• یک راه حل مبتنی بر زمین، اسکن لیزری است که از پالس های لیزری برای کاهش سرعت اجسامی که به دور زمین می چرخند استفاده می کند و به آنها اجازه می دهد دوباره وارد جو شوند و بسوزند. این روش هنوز مورد آزمایش قرار نگرفته و مشکلات احتمالی خاص خود را دارد که از جمله آنها می توان به گرم شدن جو و نرسیدن به هدف اشاره کرد.

حذف زباله های فضایی بدون پرداختن به ژئوپلیتیک حاکمیت فضایی بی معنی است. زیرا تمرکز بر منافع ملی، نگرانی‌های امنیتی و حضور فزاینده بخش خصوصی به این معنی است که آلودگی سریع‌تر از آن چیزی است که بتوانیم آن را پاکسازی کنیم، در مدار اتفاق می‌افتد.

هر برخوردی قطعات بیشتری از آنچه که بتوان جمع آوری کرد تولید می کند. برخی از نمونه های قابل توجه عبارتند از انهدام ماهواره Fengyun-1C چین در سال 2007 به عنوان بخشی از آزمایش تسلیحات ضد ماهواره. این حادثه تقریباً 3500 قطعه زباله دیگر را به مدار اضافه کرد.

به گزارش Science Direct، متلاشی شدن عمدی ماهواره Fengyun-1C به دلیل برخورد با یک شی بالستیک پرسرعت، متراکم ترین ابر زباله های فضایی مصنوعی را در مدار زمین از ابتدای اکتشافات فضایی ایجاد کرد و زباله های فضایی تقریباً 10 سانتی متر یا بیشتر توسط شبکه نظارت فضایی ایالات متحده شناسایی شد.

ماهواره Fengyun-1C

در سال 2009، ماهواره روسی به نام “Kosmos 2251” با ماهواره ارتباطی ایریدیوم برخورد کرد و تقریبا 2400 قطعه زباله فضایی بر جای گذاشت. روسیه در سال 2021 موشک ضد ماهواره ای را آزمایش کرد که ماهواره کاسموس 1408 را منهدم کرد و 1787 قطعه زباله تولید کرد. بیشتر این قطعات به جو بازگشتند، اما 400 قطعه در مدار باقی ماندند.

استانداردهای فعلی آژانس فضایی اروپا برای کاهش زباله های فضایی اصرار دارد که هر ماهواره باید ظرف 25 سال پس از پایان عملیات از مدار خارج شود. اینکه آیا چنین سلاح ضد ماهواره ای می تواند برای پاکسازی زباله های فضایی دوباره استفاده شود، بعید است، اما ممکن است. این امر مستلزم همکاری جهانی و تلاشی هماهنگ نه تنها برای تعیین تعداد کشورهای فضایی و شرکت‌های خصوصی در فضا است، بلکه متعهد به خارج کردن همه فضاپیماهای آینده در پایان عمر و کاهش ضایعات آینده است.

استانداردهای فعلی آژانس فضایی اروپا برای کاهش زباله های فضایی تاکید می کند که هر ماهواره باید ظرف 25 سال پس از پایان عملیات از مدار خارج شود. اگرچه این موضوع برای ماهواره های مینیاتوری ماهواره ای مکعبی نیز صادق است، اما روش بازگشت آنها هنوز مشخص نشده است.

در نهایت این زباله‌ها برای همه آژانس‌های پرتاب فضایی و شرکت‌های خصوصی مشکلاتی ایجاد می‌کند، زیرا محدودیت‌هایی برای نظارت بر زمین و قابلیت‌های هشدار وجود دارد. این امر پرداختن به مدیریت فضای جهانی را حیاتی می کند. اما برای اینکه این موضوع جدی گرفته شود، ممکن است بسیاری از ماهواره های گران قیمت باید از رده خارج شوند یا جان افراد به خطر بیفتد.