X
تبلیغات
پیکوفایل
رایتل

پسماندها و بازیافت

اخبار مربوط به زباله و بازیافت
دوشنبه 7 شهریور‌ماه سال 1390

ماهواره‌ها زباله‌ جمع‌کن‌های فضایی

دانش > فضا  - آرش نهاوندی:
زمانی که سخن از زباله به میان می‌آید، اغلب ما فرض را بر این می‌گیریم که منظور از زباله آشغال‌هایی است که در زیست‌بوم یا محیط‌زیست یا محیط پیرامونی یافت می‌شود اما جالب است بدانید که علاوه بر کره زمینی که روی آن زندگی می‌کنیم، در فضا نیز زباله یافت می‌شود که به تازگی برای تخلیه و پاکسازی فضا از زباله‌های موجود طرحی در انداخته شده است.

 فضای اطراف کره زمین در حال پر شدن از اجسام و ماهواره‌هایی است که ماموریت خود را انجام داده‌اند و قصد بازگشت به کره زمین را هم ندارند. وجود این اجسام بدون استفاده در فضا، کار را برای ماهواره‌هایی که به‌منظور انجام هدفی معین قصد سفر به فضا دارند، سخت خواهد کرد.

با توسعه صنعت فضانوردی و پرتاب ماهواره‌های بیشتر به فضا، حجم زباله‌های فضایی نیز بیشتر می‌شود. زباله‌های مدار نزدیک زمین مجددا به جو زمین برمی‌گردند. تکه‌های کوچک‌تر می‌سوزند و تکه‌های بزرگ‌تر باقی می‌مانند. بخش‌هایی از ایستگاه فضایی اسکای‌لاب در سال۱۹۷۹ در زمین فرود آمد اما در فاصله‌ای دورتر از زمین، بخش‌های دیگری از این ایستگاه فضایی برای سال‌ها در مدار باقی ماند. بسیاری از کارشناسان معتقدند که ماهواره‌ها می‌توانند تا بیش از یک میلیون سال در مدار زمین باقی بمانند.

حدود 7هزار جرم آسمانی در حال گردش در فضا به‌وسیله رادارها ردیابی شده‌ است. از این تعداد تنها کمتر از ۴۰۰ مورد را ماهواره‌های فعال تشکیل می‌دهند. تکه‌های زیادی از زباله‌ها آنقدر کوچکند که قابل ردیابی نیستند اما همین تکه‌ها برای ایجاد خطر به اندازه کافی بزرگ هستند.

وجود این اشیای سرگردان در فضا برای ماهواره‌ها و فضانوردانی که عملیات برون‌سفینه‌ای انجام می‌دهند و حتی ساکنان زمین، بسیار خطرناک و مرگبار است.

برای مثال، اگر قطعه‌ای 350گرمی در مدارهای اطراف زمین سرگردان شود، با سرعت 15 کیلومتر در ثانیه (54 هزار کیلومتر در ساعت) به حرکت در می‌آید. در صورت تصادم، چنین شیئی می‌تواند ماهواره‌ای یک تنی را منهدم کند.

راه حل جدید

دانشمندان راه‌حلی عملی برای حل مشکل فزاینده انباشت زباله در مدار زمین و خطر تصادم ماهواره‌ها و فضاپیماها با این زباله‌ها ارائه کرده‌اند. بنابر ایده دانشمندان، ماهواره‌هایی در آینده به فضا پرتاب خواهد شد تا بزرگ‌ترین زباله‌های فضایی مانند محفظه‌های به جا مانده از موشک‌ها را جمع‌آوری کند.

محققان این تحقیق مقاله‌ای در تشریح دیدگاه خود در نشریه آکتا آستروناتیکا انتشار داده‌اند که در آن به این نکته اشاره شده است که می‌توان با هزینه نه چندان زیاد سالانه 5 تا 10عدد از این اشیا را پاکسازی کرد.

انباشت زباله در فضای اطراف زمین مشکلی بسیار بزرگ با ابعاد فوق‌العاده‌ است و تهدیدی بالقوه برای آینده فضانوردی محسوب می‌شود؛ بیش از ۱۷هزار شیء به قطر ۱۰سانتی‌متر یا بیشتر در مدارهای پایینی اطراف زمین پراکنده است اما مشکل بالقوه و بزرگ‌تر این است که هر یک از بزرگ‌ترین زباله‌ها می‌تواند به هزار قطعه کوچک تبدیل شود. از این‌رو زمان در جمع‌آوری این زباله‌ها اهمیت دارد.

مارکو کاسترونوو، محقق سازمان فضایی ایتالیا و نویسنده اصلی این مقاله گفت: به‌نظر ما این مشکل یک چالش بسیار بزرگ است که باید به سرعت درباره آن اقدام کرد.

او در ادامه گفت: وقت عمل همین حالاست؛ هرچه زمان بیشتری بگذرد باید قطعات بیشتر و بیشتری را جمع‌آوری کنیم، در غیر این‌صورت خطر تصادم این قطعات با فضاپیماها بیش از گذشته افزایش می‌یابد.

چین به‌منظور برطرف‌کردن این مشکل در سال۲۰۰۷ یک سیستم ضدماهواره را به نمایش گذاشت و به‌وسیله آن یکی از ماهواره‌های از کار افتاده خود را هدف گرفت. حاصل آن برخورد، ایجاد 2هزار تکه زباله اضافه در فضا بود و نه تنها ثمری در بر نداشت که باعث انباشت حجم بیشتری از زباله در فضا شد. در یکی دو سال اخیر نیز برخورد ماهواره‌های آمریکایی و روسی باعث ایجاد زباله‌های بیشتر شده است.

بیم آن می‌رود که وقوع این نوع اتفاقات و حوادث در نهایت باعث ایجاد توده‌های بزرگی از زباله‌ در فضا شود و بخش‌های وسیعی از مدارهای پایینی را غیرقابل استفاده کند.

این زباله‌ها نه تنها خطری برای سایر ماهواره‌ها در مدار زمین بلکه برای ایستگاه بین‌المللی فضایی و ماموریت‌های انسانی در فضا نیز به‌شمار می‌آید.

در نتیجه جدید‌ترین تحقیقات انجام گرفته بیش از ۶۰ شیء در ارتفاع ۸۵۰ کیلومتری شناسایی شده‌اند که دو سوم آنها هریک بیش از 3تن وزن دارند و بسیاری از آنها با سرعت تقریبا 5/7کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کنند. بیشتر این اشیای تهدیدکننده، بدنه موشک‌ها هستند و دکتر کاسترونوو گفت که تلاش برای پاکسازی باید از آنها شروع شود.

همان‌گونه که پیش از این نیز به آن اشاره شد، این اشیا با توجه به اینکه از سرعت بسیار بالایی برخوردارند درصورت برخورد به یک فضاپیمای چند تنی می‌توانند آن را به‌طور کامل منهدم کنند.

اشکال سیاسی

دکتر کاسترونوو، محقق سازمان فضایی ایتالیا در ادامه اظهارات خود در این باره گفت:این اقدام از نظر سیاسی دشوار است. بسیاری از این اشیا به کشورهایی تعلق دارد که مایل به همکاری نیستند یا اجازه دسترسی به این اشیا را نمی‌دهند حتی اگر در پایان عمر مفید خود باشند و هیچ مقررات بین‌المللی درباره اینکه چه کسی باید اشیای باقی‌مانده در فضا را جمع کند، وجود ندارد.
به گفته این محقق، اگر در زمان جمع‌آوری زباله بر بدنه موشک‌ها که تجهیزات حساسی روی آنها نصب نشده است تمرکز شود، نباید مشکلی در گرفتن اجازه از صاحب آنها برای پاکسازی وجود داشته باشد؛ چرا که شکی باقی نمی‌ماند که بدنه موشک‌های ازکار افتاده، دیگر کاربردی ندارد.

دکتر کاسترونوو طرحی را پیشنهاد داده است که براساس آن ماهواره‌های کوچک برای ماموریت‌های 7ساله در فضا مستقر شوند و هر کدام مجهز به 2 بازوی روباتیک باشند؛ یکی برای گرفتن و نگاهداشتن بدنه موشک یا ماهواره از کار افتاده و دیگری برای وصل‌کردن یک موتور یونی که زباله را از مدار خارج کند. بر مبنای این پیشنهاد، ماهواره‌های یادشده سپس زباله‌ها را رها خواهند کرد و به سراغ تکه زباله بعدی خواهند رفت. به احتمال زیاد، با اجرایی‌شدن این طرح ماهواره‌ها خواهند توانست 5 تا 10 تکه زباله بزرگ را در فضا جمع‌آوری کنند. استوارت ایوز، مهندس ارشد شرکت فناوری ماهواره‌ای گفت: عملیات نزدیک شدن و مانور آسان نیست اما با پیشرفت‌های تدریجی فناوری‌ای ارائه خواهد شد که اجرای این مرحله را آسان خواهد کرد. او در ادامه افزود: انواع طرح‌ها پیشنهاد شده که واقعا در این مقطع در حد علمی- تخیلی است.

با این حال دکتر کاسترونوو گفت که مشکل بزرگ‌تر ممکن است سیاسی باشد، چرا که هر راه‌حلی باید بکوشد نشان دهد که تنها هدف این طرح جمع‌آوری زباله فضایی است. او افزود: این نوع رویکرد ممکن است تهدیدی برای سیستم‌های فعال تلقی شود؛ اگر شما می‌توانید در فضا به سراغ شیئی بروید و آن را پایین بکشید، هیچ‌چیزی مانع این نخواهد بود که سراغ ماهواره‌ای فعال بروید و آن را پایین بکشید؛ بنابراین جمع‌آوری زباله‌ها در فضا موضوعی حساس تلقی می‌شود.