تاريخ : سه شنبه 15 فروردين 1391برچسب:, | | نویسنده : مقدم

 


 

مشکلی به نام زباله های فضایی

 

البته در این زباله‌دانی خبری از پشه و مگس و بوهای متعفن نیست، با این حال خطری كه آنها برای زمین و ساكنان آن دارند بسیار بیشتر از تهدید ناشی از پشه و مگس و بوهای نامطبوع است. این خطر زمانی به اوج خود می‌رسد كه شمار قابل توجهی از این زباله‌ها این شانس را پیدا می‌كنند كه وارد جو زمین شده و با سرعت بسیار بالایی، كه در برخی موارد به حدود 30 هزار كیلومتر بر ساعت می‌رسد، راهی نقطه‌ای از زمین می‌شوند. حالا تصور كنید افرادی كه در نقطه محل سقوط این زباله‌ها در حال زندگی هستند با چه تهدید بزرگی روبه‌رو می‌شوند و این در حالی است كه خبر از بروز این حادثه قریب‌الوقوع ندارند، اما قسمت ناراحت‌كننده‌تر ماجرا این است افرادی كه در تیررس برخورد این زباله‌ها قرار دارند عملا زمانی برای نجات جان خود ندارند.ما هزاران شی را در فضا جا داده‌ایم. این اشیاء شامل ماهواره‌هایی است که دور زمین می‌گردند و اطلاعات را به زمین ارسال می‌کنند. ماهواره‌هایی هم وجود دارند که کار آنها متوقف شده ولی هنوز در فضا سیر می‌کنند. برخی ماهواره‌ها منفجر شده یا با همدیگر تصادم کرده‌اند و در هر بار که این اتفاق افتاده به قطعات کوچکی تقسیم شده‌اند.فقط ماهواره‌ها نیستند که در فضا وجود دارند، ماهواره‌ها را موشک به فضا برده است لذا قطعات موشکی نیز در فضا وجود دارند. با پرتاب هر موشک به فضا مقدار بیشتری زباله در مدار زمین جمع می‌شود و این امر خطر برخورد فضاپیماها را به همدیگر در آینده بیشتر می‌کند.

ده‌ها سال است كه صدها هزار قطعه زباله فضایی، از پیچ و مهره گرفته تا دستكش و سایر قطعات بازمانده ماهواره‌ها و فضاپیماهای منهدم شده زمین را محاصره كرده‌اند به طوری كه می‌توان به جرات گفت اطراف زمین دسته كمی از یك زباله‌دانی بزرگ ندارد

زمانی كه زباله‌های فضایی از جو زمین عبور می‌كنند در آستانه برخورد با زمین رفتار شهاب سنگ‌ها را دارند یعنی با نور درخشانی كه ناشی از حركت سریع آنهاست قسمتی از آسمان را همچون زمان وقوع رعد و برق روشن می‌كنند. در سال 1999 مطالعه‌ای در زمینه زباله‌های فضایی انجام شد كه براساس برآوردهای صورت گرفته در آن حدود 2 میلیون تن زباله‌های متنوع فضایی در مدار پایین زمین در حال چرخش هستند. البته در چند سال گذشته و همزمان با گسترش فعالیت‌های فضایی كشورهای مختلف جهان بر حجم این زباله‌ها افزوده شده است. نكته‌ای كه باید به آن توجه كرد خطراتی است كه این زباله‌ها در خارج از زمین دارند. به جز تهدیداتی كه برای ساكنان زمین مطرح شده است، این زباله‌ها می‌توانند عملكرد تلسكوپ‌های فضایی یا ماهواره‌ها را نیز مختل كنند. به عقیده دانشمندان برخورد تنها یك تكه زباله فضایی به ابعاد چند سانتی‌متر به یك ماهواره می‌تواند عملكرد آن را دچار اختلالات زیادی كند، اما این تازه آغاز یك ماجرای غم‌انگیز است. برخی از این زباله‌ها كه ابعادی درحدود یك توپ بیسبال یا كمی بزرگ‌تر از آن دارند می‌توانند سلامتی فضانوردان را در حین انجام پیاده‌روی‌های فضایی یا حتی در حین حضور در شاتل‌های فضایی و ایستگاه فضایی بین‌المللی در معرض خطرات جدی قرار دهند. به عنوان مثال در این خصوص، برخورد تكه رنگ خشك‌شده‌ای از یكی از ماهواره‌های از كار افتاده در مدار زمین با بدنه شاتل موجب ایجاد شكافی در اندازه چند سانتی‌متر در یكی از پنجره‌های آن شده بود.

مشکلی به نام زباله های فضایی

 

تنها تا ژوئن سال 2000 آژانس فضایی آمریكا از شمارش نزدیك به 9 هزار سیستم دست‌ساز انسانی غول پیكر در اطراف زمین خبر داده بود كه البته در یك دهه اخیر شمار این قطعات به طرز قابل‌توجهی افزایش یافته است. از این تعداد حدود 2670 مورد ماهواره‌هایی هستند كه یا به طور نیمه‌فعال یا از كارافتاده هستند. همچنین 90 مورد نیز كاوشگرهایی بوده‌اند كه به خارج از مدار زمین پرتاب شده و متاسفانه بیش از 6 هزار قطعه نیز زباله‌های بزرگ فضایی هستند كه زمین را در محاصره خود قرار داده‌اند. البته باید به این میزان انبوهی از زباله‌های فضایی خرد را نیز افزود كه در سال‌های اخیر افزایش بیشتری پیدا كرده‌اند.

تاپایان سال 2011حدود 330 میلیون قطعه زباله فضایی با ابعاد مختلف از قطر یک میلی متر تا ماهواره های از کار افتاده چند صد کیلوگرمی در مدارهای مختلف زمین سرگردان می باشد. اکثر زباله های فضایی در دو منطقه عمده در اطراف زمین انباشته شده اند. منطقه لئو یا محدوده کم ارتفاع مداری، اولین منطقه آلوده فضا شمرده می شود. این منطقه که از ارتفاع 200 کیلومتری سطح زمین آغاز می شود و تا حدود 2000 کیلومتری ادامه پیدا می کند، بر حسب اتفاق میزبان بیشترین تعداد ماهواره های هواشناسی و نظامی است و از این نظر، منطقه حساسی به حساب می آید. منطقه دوم، ناحیه کم ضخامت مدار زمین آهنگ یا ژئو در ارتفاع 3600 کیلومتری زمین است که تقریباً تمامی ماهواره های مخابراتی و تلویزیونی در این ناحیه واقع شده اند. مهم ترین دلیل مطالعه زباله های فضایی، خطراتی است که وجود این پسماندها برای ماموریت های فضایی به وجود می آورند.

سهم راكت‌ها در تولید زباله‌های فضایی

مشکلی به نام زباله های فضایی

 

بسیاری بر این باورند كه زباله‌های فضایی عمدتا ناشی از ماهواره‌های از كارافتاده هستند. با این حال نباید سهم قابل توجه راكت‌های بالابرنده را نیز فراموش كرد. این راكت‌ها وظیفه دارند ماهواره‌ها و سایر سیستم‌های فضایی را برای فرار از جاذبه زمین همراهی كنند. با این حال پس از اتمام ماموریت از بدنه سیستم در حال فرار از زمین جدا شده و در فضای اطراف زمین معلق می‌مانند.

البته برخی از آنها نیز پس از چند روز با شدت بسیار زیاد با زمین برخورد می‌كنند و این دقیقا همان داستانی است كه در حادثه اخیر برخورد قطعات جدا شده از كاوشگر چینی به روستایی در این كشور رقم خورده است.

فضانوردان زباله‌ساز

مشکلی به نام زباله های فضایی

 

در كنار ماهواره‌ها، راكت‌ها و برخوردهای میان سیستم‌های فضایی، فضانوردان نیز سابقه جالب توجهی در افزودن به زباله‌های معلق در مدار زمین دارند. به عنوان مثال در سال 1956 اد وایت نخستین فضانورد آمریكایی كه در فضا پیاده‌روی كرد، دستكش خود را در فضا رها كرد تا از آن به عنوان یكی از نمونه‌های بارز زباله‌سازی فضانوردان در فضا یاد شود. در جریان یكی از پیاده‌روی‌های فضایی كه در سال 2008 انجام شد، كیف ابزار یكی از فضانوردان از دست وی رها شد. این كیف برای همیشه در فضای اطراف زمین باقی می‌ماند تا زمانی كه طرحی برای جمع‌آوری زباله‌های فضایی ارائه شود!

پس از آن‌كه در سال 2000 برآورد شد حدود 9 هزار قطعه نسبتا بزرگ معلق در فضای اطراف زمین وجود دارد، شبكه نظارت فضایی ارتش آمریكا اطلاعاتی درخصوص 12 هزار قطعه زباله فضایی با ابعاد حداقل 10 سانتی‌متر منتشر كرد. برآورد می‌شود از صدها هزار تا میلیون‌ها قطعه زباله‌های فضایی در حد و اندازه یك سانتی‌متر وجود داشته باشد كه اكثر آنها در مدارهای ناشناخته زمین شناور هستند. با پرتاب هر راكت فضایی بر شمار زباله‌های فضایی افزوده می‌شود و دانشمندان با اشاره به این روند درباره تبدیل شدن سندروم كسلر به واقعیتی عینی هشدار جدی می‌دهند.

به‌كارگیری فناوری‌های نوین برای انهدام زباله‌های فضایی

در سال‌های اخیر شیوه‌های پیشنهادی برای كاستن از حجم زباله‌های فضایی بسیار متنوع شده است. یكی از این روش‌ها طراحی و ساخت ماهواره‌هایی است كه خود بتوانند یكدیگر را در مواقع لزوم نابود كنند. ایده‌های بسیاردیگری نیز در ارتباط با جمع‌آوری و از بین بردن زباله‌های فضایی مطرح شده است که یکی از قابل توجه‌ترین آنها مبتنی بر جمع‌آوری زباله‌های فضایی با کمک لیزر‌های زمینی بود. براساس این طرح، لیزر‌های زمینی متعددی به سوی اشیای سرگردان در فضا هدف‌گیری شده و مدار حرکتی آنها را تا 10 سانتی متر جابه‌جا می‌کنند. با نزدیک‌تر شدن این قطعات به همدیگر و انباشته شدن آنها، یک نوع “زباله‌دانی فضایی”‌ به وجود می‌آید و بدین‌ترتیب از احتمال برخورد ماهواره‌ها با زباله‌های فضایی تا حد زیادی کاسته خواهد شد. پیشنهاد‌دهندگان این طرح مدعی هستند که طی سه سال فعالیت لیزر‌های زمینی می‌توان کل قطعات سرگردان در فضا را تا بدان حد جابه‌جا کرد که وارد اتمسفر شده و از بین بروند.

مشکلی به نام زباله های فضایی

 

یکی دیگر از طرح‌های مرتبط با مدیریت زباله‌های فضایی را شرکتی در مینیاپولیس پیشنهاد داده است. این شرکت در حال طراحی ماهواره‌های فوق‌العاده محکم و به اصطلاح “زره‌پوش”‌ است که به دلیل برخوردار بودن از چندین لایه حفاظتی ضد ضربه می‌توانند در برخورد با زباله‌های فضایی آنها را متلاشی و به ذرات ریز بی‌خطر تبدیل کنند.

علاوه بر این دو طرح ابتکاری، استفاده از روبات‌ها برای جمع‌آوری قطعات سرگردان در فضا پیشنهاد شده است. ماموریت‌های روباتیک در بخش‌های مختلف تحقیقات فضایی دارای اولویت‌ نخست است .براساس یکی از طرح‌های پیشنهاد شده در مدیریت روباتیک زباله‌های فضایی، یک سری روبات‌های مجهز به راکت‌های قدرتمند به مدار زمین فرستاده می‌شوند و پس از شناسایی زباله‌ها و قطعات سرگردان در فضا، آنها را با راکت مورد هدف قرار داده و از بین می‌برند. در صورت اصابت راکت به قطعات سرگردان، آنها به ذرات کوچکی تبدیل خواهند شد که یا به صورت خودکار در یک نقطه متمرکز می‌شوند و یا پس از ورود به جو زمین نابود می‌شوند.



صفحه قبل 1 صفحه بعد