مشکل زباله‌های فضایی به حدی وخیم شده که اینترنت و مأموریت‌های فضانوردان را به خطر انداخته است

1

در تاریخ ۱۹ اکتبر، فرماندهی فضایی ایالات متحده حادثه‌ای نگران‌کننده را فاش کرد: ماهواره Intelsat 33e به حدود ۲۰ قطعه شکست و بخش‌هایی بزرگ از زباله‌های فضایی به فضای پر ازدحام اضافه شد.

علت این حادثه هنوز مشخص نیست، اما این رویداد نگرانی‌های جدی درباره انباشت فزاینده زباله‌های فضایی در مدار زمین را دوباره برانگیخته است.

کارشناسان هشدار می‌دهند که این مشکل در حال رشد می‌تواند به پدیده‌ای به نام “سندروم کسلر” منجر شود و احتمالاً استفاده از فضا و ماهواره‌ها را غیرممکن سازد.

سندروم کسلر چیست؟

در سال ۱۹۷۸، دانشمندان ناسا، دونالد کسلر و برتون کور-پاله، مفهوم سندروم کسلر را معرفی کردند؛ پیش‌بینی‌ای نگران‌کننده درباره زباله‌های فضایی.

آن‌ها نظریه دادند که برخورد اشیای در مدار زمین می‌تواند زباله‌هایی ایجاد کند که منجر به برخوردهای بیشتر شود. این برخوردهای مکرر، واکنشی زنجیره‌ای ایجاد کرده و تعداد قطعات باقی‌مانده در فضا را به شدت افزایش می‌دهد.

این پدیده می‌تواند از کنترل خارج شود و محیط مداری را به شدت آلوده سازد. اگر این روند متوقف نشود، مدار پایینی زمین – جایی که بسیاری از ماهواره‌ها و ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) فعالیت می‌کنند – غیرقابل استفاده خواهد شد.

این امر از پرتاب‌های آینده ماهواره‌ها جلوگیری کرده، اکتشافات فضایی را مختل کرده و فناوری‌هایی مانند GPS، اینترنت و پیش‌بینی آب‌وهوا که به ماهواره‌ها وابسته هستند، به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد.

سندروم کسلر به طور جدی نیاز به مدیریت مؤثر زباله‌های فضایی و جلوگیری از برخوردهای زنجیره‌ای را که دسترسی بشریت به فضا را به خطر می‌اندازد، نشان می‌دهد.

«سندروم کسلر در حال تبدیل شدن به واقعیت است. اگر احتمال برخورد به قدری بالا باشد که نتوانیم ماهواره‌ای به فضا بفرستیم، دچار مشکل بزرگی خواهیم شد.» – جان ال. کراسیدیس، کارشناس زباله‌های فضایی از دانشگاه بوفالو.

زباله‌های فضایی: مشکلی در حال رشد

فضا به شدت شلوغ شده است. در حال حاضر بیش از ۱۰,۰۰۰ ماهواره فعال در مدار زمین وجود دارد که حدود ۶,۸۰۰ مورد از آن‌ها متعلق به شبکه استارلینک ایلان ماسک است.

شرکت‌هایی مانند اسپیس‌ایکس و آمازون قصد دارند هزاران ماهواره دیگر پرتاب کنند که خطر برخوردها را افزایش می‌دهد.

از آغاز عصر فضانوردی در سال ۱۹۵۷، بیش از ۶۵۰ رویداد تجزیه، از جمله برخوردها، انفجارها و تخریب عمدی ماهواره‌ها رخ داده است.

در سال ۲۰۲۱، روسیه یکی از ماهواره‌های خود را در یک آزمایش نظامی نابود کرد که بیش از ۱,۵۰۰ قطعه زباله قابل ردیابی ایجاد کرد.

بیل تریین، مدیر ارشد فناوری ExoAnalytic Solutions، گفت: «اندازه زباله‌هایی که ما ردیابی می‌کنیم از قطعات کوچک به اندازه یک توپ سافت‌بال تا قطعات بزرگ به اندازه در یک خودرو متغیر است.»

وی افزود: «اکثر اشیای ردیابی‌شده در انتهای کوچکتر این طیف قرار دارند، که این موضوع به دشواری مشاهده مداوم همه قطعات زباله کمک می‌کند.»

پیامدهای زباله‌های فضایی

ازدحام در مدار زمین جان فضانوردان و فناوری‌های حیاتی فضایی را به خطر می‌اندازد. به عنوان مثال، ایستگاه فضایی بین‌المللی تاکنون مانورهای متعددی برای اجتناب از زباله‌ها انجام داده است.

در یکی از حوادث اخیر، یک قطعه زباله تا فاصله ۲.۵ مایلی ایستگاه فضایی نزدیک شد و فضاپیمای روسی را مجبور به تغییر مسیر کرد.

اگر ماهواره‌ها به دلیل ازدحام در فضا با هم برخورد کرده یا از کار بیفتند، خدمات حیاتی مانند GPS، اینترنت پهن‌باند و تلویزیون ممکن است مختل شوند. کارشناسان هشدار می‌دهند که این امر زندگی مدرن را به طور گسترده مختل خواهد کرد.

کاهش خطرات زباله‌های فضایی

تلاش‌هایی برای مقابله با این بحران در حال انجام است. آژانس فضایی اروپا (ESA) در حال توسعه پروژه‌هایی مانند Clearsat-1 با همکاری استارتاپ سوئیسی ClearSpace برای جمع‌آوری و از بین بردن ماهواره‌های از کار افتاده است.

در همین حال، فناوری‌هایی مانند بادبان‌های مقاوم به منظور تسریع نزول طبیعی زباله‌ها به جو زمین طراحی شده‌اند.

با این حال، ردیابی و کاهش زباله همچنان چالشی بزرگ است. ESA تخمین می‌زند که بیش از ۴۰,۵۰۰ قطعه زباله بزرگ‌تر از ۱۰ سانتی‌متر و میلیون‌ها قطعه کوچک‌تر وجود دارند که فناوری کنونی قادر به شناسایی آن‌ها نیست.

باب هال، مدیر شرکت COMSPOC Corp، گفت: «حتی با بهترین حسگرهای امروزی، محدودیت‌هایی در قابلیت ردیابی وجود دارد و زباله‌های فضایی کوچک‌تر اغلب غیرقابل ردیابی هستند.»

نیاز به مقررات فضایی

کارشناسان بر ضرورت همکاری بین‌المللی برای ایجاد مقررات الزام‌آور فضایی تأکید دارند.

پیمان آینده سازمان ملل متحد به دنبال پرداختن به مسئله زباله‌های فضایی از طریق چارچوب‌هایی برای مدیریت ترافیک و منابع است، اما سازوکارهای اجرایی در این زمینه ضعیف است.

دکتر ویشنو ردی، استاد علوم سیاره‌ای در دانشگاه آریزونا، گفت: «بزرگ‌ترین نگرانی، نبود مقررات است. داشتن برخی از استانداردها و دستورالعمل‌هایی که توسط صنعت ارائه شوند، بسیار کمک‌کننده خواهد بود.»

افزایش خطر برخوردها

با شلوغ‌تر شدن فضا، خطر برخوردهای زنجیره‌ای افزایش می‌یابد. اقدامات پیشگیرانه – از راه‌حل‌های فناوری گرفته تا مقررات اجرایی – برای حفاظت از مدار زمین حیاتی است.

بدون اقدامات فوری، کابوس سندروم کسلر دیگر فقط یک فرضیه نخواهد بود. در عوض، ممکن است به واقعیت تبدیل شود و پیامدهای ناگواری برای اکتشافات فضایی و زندگی روی زمین داشته باشد.