خطر برخورد زباله‌های فضایی با ماهواره‌ها

ایسنا/خراسان رضوی دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی گفت: در صورتی که یک جرم یک سانتی در فضا با یک ماهواره برخورد داشته باشد، این ماهواره دچار تغییر در مسیر حرکت می‌شود که پیامدهایی مانند دچار مشکل شدن ابزارهای ضروری ماهواره، خطر متلاشی شدن و اختلال در حرکت را در پی خواهد داشت.

جواد فیاض در گفت‌وگو با ایسنا اظهار کرد: زباله‌های فضایی به دو نوع طبیعی و انسانی یا مصنوعی دسته‌بندی می‌شوند. زباله‌های طبیعی مانند شهاب‌واره و زباله‌های مصنوعی شامل هر ساخته دست بشر می‌شود که کارکردی ندارند.

وی در رابطه با زباله‌های فضایی طبیعی، افزود: زباله‌های فضایی طبیعی مانند شهاب‌واره‌ها هستند که می‌توانند جرم‌های متغییری داشته باشند که از یک عدس تا یک خانه بزرگ را شامل می‌شوند. به هر جسم سرگردان در فضا شهاب‌واره می‌گویند. زمانی که این اجسام به جو زمین می‌رسند از خود نور ساطع می‌کنند که به آن شهاب و در صورتی که به زمین برخورد کند به آن شهاب سنگ می‌گویند.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی در رابطه با زباله‌های فضایی مصنوعی، ادامه داد: زباله فضایی مصنوعی هر ساخته دست بشر است که در مدار زمین یا فضای بین سیاره‌ای قرار گرفته و استفاده و کاربردی برای انسان ندارد. درصد بسیار زیادی از این نوع زباله را ماهواره‌ها و کاوشگرها تشکیل دادند. برای مثال ماهواره امید که در سال ۱۳۸۷ از ایران پرتاب شد، عمر مفید آن سه سال بود و پس از آنکه این عمر مفید را گذراند دیگر توانایی ارسال هیچ سیگنالی را نداشت و بنابراین از رده خارج شد. هر ماهواره‌ای که از رده خارج شود و استفاده و کاربردی نداشته باشد جزو زباله‌های فضایی محسوب می‌شود.

وجود ۲۰ هزار قطعه قابل ردیابی در فضا

فیاض خاطرنشان کرد: سازمان "شبکه شناسایی فضایی" که از طرف آمریکا مدیریت می‎شود، وظیفه ردیابی و شناسایی زباله‌های فضایی را برعهده دارد. زباله‌های مصنوعی فضایی از نظر اندازه سه دسته عمده دارند. زباله‌هایی که اندازه‌ای بالای ده سانت دارند می‌توانند خطرات بزرگی را ایجاد کنند، درحال حاضر حدود ۲۰ هزار قطعه شناسایی شده بالای ده سانت در فضا وجود دارد. زباله‌های ۱ تا ۱۰ سانت شامل حدود ۵۰۰ هزار قطعه است که قابل ردیابی هستند. زباله‌های فضایی زیر یک سانت نیز غیر قابل شمارش هستند و از طرق مختلفی تولید می‌شوند.

امکان سقوط ماهواره‌ها به داخل جو زمین

وی با اشاره به اینکه امکان سقوط زباله‌های فضایی به زمین وجود دارد، بیان کرد: باتوجه به حجم زیاد ماهواره‌ها که داخل مدار زمین گرفتار شدند و درحال چرخش هستند این ماهواره‌ها باید سرعتی ۲۰ برابر سرعت صوت داشته باشند تا در داخل این مدار بماند و از آن خارج نشود. زمانی که ماهواره‌ها نیرویی ندارند و ارتباطشان با زمین قطع شده است، دیگر نمی‌توانند که خود را در داخل مدار نگه‌دارند. این ماهواره‌ها پس از از دست دادن انرژی خود ممکن است به داخل مدار زمین سقوط کنند.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی تشریح کرد: زمانی که این ماهواره‌ها به داخل زمین سقوط می‌کنند مانند شهاب‌واره‌های عادی از خود نوری را ساطع می‌کنند که حاصل برانگیخته شدن مولکول‌های هوا است. اگر اندازه و جرم این زباله‌های فضایی کوچک باشد، کاملا می‌سوزد. اما اگر اندازه بزرگی داشته باشد، ممکن است با گذر از جو زمین بازهم قسمت‌هایی از آن باقی بماند و قسمت‌هایی از آن که هنوز باقی مانده است با زمین برخورد کند. 

نمونه‌هایی از سقوط ماهواره‌ بر سطح زمین

فیاض با اشاره به برخورد دو ماهواره در سال‌های گذشته با زمین، گفت: بقایایی از یک ماهواره از سری ۹۵۴  KOSMOSروسیه در سال ۱۹۷۸ با زمین برخورد کرد که خسارات بسیاری را برجا گذاشت. این ماهواره‌ که دارای هسته رادیواکتیو نیز بود در کانادا سقوط کرد. دولت کانادا در ادامه این برخورد از دولت روسیه درخواست غرامت ۶ میلیون یورویی کرد. همچنین در سال ۲۰۰۹ نیز شاهد برخورد ماهواره از کارافتاده Kosmos ۲۲۵۱ با ماهواره مخابراتی Iridium بودیم که تعدادی از قطعات این دو ماهواره در عربستان سقوط کرد. این برخورد توانست قطعاتی به بزرگی یک ماشین یا اتوبوس تولید کند. حدودا ۲ هزار ۵۰۰ قطعه قابل ردیابی از برخورد این دو ماهواره ایجاد شد. این فاجعه حدودا ۶۵ درصد میزان زباله فضایی را در جو زمین افزایش داد. 

خطرات محیط زیستی زباله‌های فضایی

وی با اشاره به اینکه تولید هر زباله آلودگی و ضرر برای محیط زیست به ارمغان می‌آورد، اظهار کرد: برخورد هر جسم خارجی با سطح زمین با در نظر گرفتن سرعت بالایی که دارد، خرابی به جا خواهد گذاشت. برای نمونه ماهواره Kosmos ۹۵۴ دارای هسته رادیواکتیو بود و با برخود این هسته با کانادا، مواد رادیواکتیو و پرتوزایی به جا ماند که یک خطر محیط زیستی را ایجاد می‌کند. البته از آن‌جایی که دو سوم سطح زمین را آب می‌پوشاند، این ماهواره‌ها بیشتر در سطح دریا سقوط می‌کنند.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی با اشاره به امکان برخورد میان ماهواره‌ها، ادامه داد: دو نمونه برخورد معروف میان ماهواره‌ها مشاهده شده است که تاثیر وحشتناکی بر فضای اطراف زمین گذاشته بود. در سال ۲۰۱۴ چین با استفاده از راکت یکی از ماهواره‌های نظامی خود را مورد هدف قرار داد و آن را در فضا منفجر کرد. این انهدام ماهواره منجر به برخورد یکی از قطعات باقی مانده این ماهواره با بدنه شاتل فضایی شد که خسارتی را به همراه داشت. انفجار این ماهواره به تنهایی منجر به تولید ۹۰۰ تیکه قابل ردیابی، بالای ده سانت شد که با بسیاری از زباله‌های فضایی دیگر برخورد کرده و خرابی‌های دیگری را بر جای گذاشت.

پیشنهادهایی برای جمع‌آوری زباله‌های فضایی

وی با اشاره به اینکه در راستای پاکسازی فضا از زباله‌ چندین طرح مختلف ارائه شده است، خاطرنشان کرد: تا به امروز هیچ یک از این طرح‌ها به دلیل غیر عملیاتی بودن و هزینه بالا انجام نشده است. در ابتدای قرن ۲۱ که فناوری لیزر به تازگی شروع به فعالیت کرده بود، این پیشنهاد مطرح شد که با استفاده از لیزر و تابیدن آن به فضا زباله‌های فضایی را منفجر کرد. اما این عمل مجددا به تولید زباله‌های ریزتر فضایی می‌انجامد که نه تنها مشکل را حل نمی‌کند بلکه این فرایند را با سختی کار نیز همراه می‌کند.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی تشریح کرد: طراحی دستگاه‌هایی با کارکردی مشابه جارو برای جمع‌آوری زباله‌های فضایی در مخزن و بازگرداندن آن‌ها به زمین، یکی از پیشنهادات دیگر بود. این طرح شامل هزینه بالایی میشد و عملیاتی نیز نبود. در پیشنهاد دیگری که در راستای همین طرح بود اعلام کردند که توری همانند تور ماهیگیری برای این دستگاه طراحی کنند تا زباله‌ها را جمع‌آوری و به قمر سیاره مریخ منتقل کند. این پیشنهاد نیز در عین هزینه بالا زمان بسیار زیادی را نیاز داشت زیرا درحال حاضر و با پیشرفت بالای علم سفر به مریخ حدودا ۹ ماه به طول می‌انجامد. 

استانداردهای ضروری جهت دریافت مجوز پرتاب ماهواره

فیاض با اشاره به ارائه استانداردهایی اجباری از سوی ناسا، گفت: ناسا تمام کشورهای فعال در زمینه فناوری فضایی، ساخت موشک و ماهواره را مجبور کرده تا برخی از استانداردهای مورد نظر را رعایت کنند تا اجازه پرتاب موشک و ماهواره را داشته باشند. این استانداردها شامل طول عمر بالای ۱۰ تا ۱۲ سال هر ماهواره و استفاده از سرامیک به عنوان پوشش خارجی این ماهواره‌ها است. در صورتی که ماهواره‌هایی از جنس سرامیک با یکدیگر در فضا برخورد داشته باشند خسارت بسیار زیادی را برجا نخواهند گذاشت. همچنین در صورت سقوط این نوع ماهواره به داخل جو زمین، تجهیزاتی که خطری در پی ندارند داخل جو زمین خواهند سوخت و تنها هسته اولیه که از جنس سرامیک است سقوط خواهد کرد. 

وی در رابطه با میزان خسارت زباله‌های فضایی، بیان کرد: زباله‌های فضایی که کمتر از یک سانتی‌متر هستند، قدرتی به اندازه یک نارنجک دستی دارند. این زباله‌ها از نظر ظاهری خسارت زیادی را به زمین نخواهند زد اما در صورتی که در فضا با دیگر مدارها و ماهواره‌ها برخورد داشته باشد باعث می‌شود که کارایی خود را از دست بدهند. در صورتی که یک جرم یک سانتی به یک ماهواره عادی برخورد داشته باشد، این ماهواره تغییری در مسیر حرکت خود ایجاد می‌کند که این تغییر مسیر باعث می‌شود ابزارهای ماهواره دچار مشکل شوند، گاها متلاشی و در حرکت دچار اختلال شود.

انتهای پیام