ثبت نام و پیش خرید جی ال ایکس شاهین

راهکار محققان چینی برای نابودی زباله‌های فضایی با استفاده از لیزر

نابودی زباله‌های فضایی

آلودگی و زباله‌ها صرف یک مشکل مختص به سطح زمین نیست و فضای اطراف زمین را نیز شامل می‌شود. مجموعه خرابه‌های فضایی که به دور سیاره ما می‌چرخند، در حال افزایش بوده و زباله‌های فضایی روزبه‌روز در حال بیشتر شدن است.

از موشک‌های استفاده شده گرفته تا قطعات ماهواره‌های از رده خارج شده؛ میلیون‌ها تکه از زباله‌های فضایی هستند که نه تنها فضای بالای سر ما را بر هم می‌ریزند، بلکه عملکرد جهان خاکی ما را نیز تهدید می‌کنند.

زباله فضایی چیست

به هرگونه سازه فضایی ساخته دست بشر که دیگر کاربردی ندارد ولی کماکان در مدار زمین در حال گردش است، زباله فضایی (Space Junk) گفته می‌شود. به عبارت دیگر زباله‌های فضایی بقایای اکتشافات انسانی در فضا است.

زباله‌های فضایی از اشیای کوچک در مقیاس سانتی‌متر تا ماهواره‌های بزرگ چند ده متری را شامل می‌شوند. برآورد‌ها نشان می‌دهد بیش از ۲۰ هزار قطعه در حدود یک توپ تنیس و بیش از نیم میلیون قطعه در حدود اندازه یک تیله در فضای پیرامون زمین قرار دارند.

خطرات زباله‌های فضایی
زباله‌های فضایی یکی از خطرات جدی برای ایستگاه فضایی بین‌المللی و نیز پرواز‌های شاتل‌های فضایی به شمار می‌روند. میانگین سرعت برآورد شده برای زباله‌های فضایی حین گردش به دور زمین حدود ۱۷ هزار و ۵۰۰ مایل در ساعت است. مطابق اعلام ناسا زباله‌های فضایی در سالیان گذشته به طور تصاعدی رو به افزایش و به آستانه بحران نزدیک هستند.

یکی از خطرات جدی که زباله های فضایی در‌ پی دارند، احتمال برخورد آنها با ماهواره‌های فعال و یا حتی ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) است. برای مقابله با این زباله‌های در حال افزایش، محققان چینی در حال بررسی احتمال منفجر کردن آنها بوسیله ایستگاه‌های مدارگرد لیزری هستند. این پژوهش در مجله Optik International Journal به چاپ رسیده است.


بیشتر بخوانید: پرتاب ماهواره آلاینده سنج کل کره زمین به فضا


این نخستین پژوهشی نیست که در راستای نابودی و از بین‌ بردن زباله‌های فضایی انجام شده است. یک فرضیه درصدد است تا زباله‌‌ها را از مدار زمین به سمت خارج هدایت کند. فرضیه دیگر می‌گوید می‌توان زباله‌ها را در یک شبکه مداری به دام انداخت و پس از مدتی آن را آرام آرام به پایین کشیده تا در اتمسفر زمین بسوزد.

با این همه پروژه هدایت لیزر به سوی زباله‌های فضایی که توسط محققان چینی ارائه شده، به نظر موثرترین فرضیه است که تاکنون مطرح شده است. برای مطالعه آنها، دانشمندان توانستند با موفقیت یک ایستگاه لیزری مدارگرد را شبیه سازی کنند.

این ایستگاه که توانایی شناسایی و نابودی زباله‌های فضایی با اندازه کمتر از ۱۰ سانتی متر را دارد، می‌توان آنها را در مدت دو دقیقه با نرخ ۲۰ انفجار نوری در ثانیه تار و مار کند. همان‌طور که اشاره شد از دیگر روش‌های مقابله با زباله‌های فضایی کشاندن آنها به سوی اتمسفر و سوزاندن‌شان و نیز خارج کردن آنها از مسیر برای جلوگیری از برخورد است.

این ایستگاه‌های مدارگرد لیزری یک مشکل عمده را از پیش روی صنعت فضایی برخواهد داشت. در سال ۲۰۱۵ خدمه ایستگاه فضایی، پس از آنکه با خطر برخورد یک ماهواره قدیمی با ایستگاه مواجه شدند، اقامتگاه‌های خود را ترک کردند. برخوردی که اتفاقا به وقوع پیوست و بر میلیارد‌ها دلار از تجهیزات ایستگاه خسارت وارد آورد.

اما اینگونه نیست که طرح نابودی با لیزر بی‌نقص باشد. نخست، ایستگاه لیزری تنها قادر است قطعات خیلی کوچک از زباله‌های فضایی را نابود کند. تاکنون مشخص نشده‌ است که آیا این توانایی را دارد تا قطعات خیلی بزرگ‌تر را نیز از مسیر خارج کند یا خیر.

وسعت زباله‌های فضایی
تصویر بالا روایت‌گر خوبی برای فاجعه در حال وقوع است. این نمای شماتیک به وضوح افزایش حجم زباله‌ها را طی نیم قرن گذشته روایت می‌کند. جالب است بدانید در سال ۲۰۰۹ یک ماهواره منسوخ شده روسی با ماهواره تجاری ایریدیوم (Iridium) آمریکا برخورد و آن را به کلی نابود کرد. تعداد بسیار زیادی از قطعات حاصل از این برخورد در فضای اطراف پخش شدند.

فرآیند ساخت این ایستگاه لیزری بسیار پیچیده خواهد بود. چه کسی می‌خواهد از عهده آن برآید؟ چه تعداد از آنها ساخته خواهد شد؟ به علاوه موضوع می‌تواند حتی امنیتی نیز بشود؛ درست است که ایستگاه‌های مدارگرد لیزری مشخصا برای نابودی زباله‌های فضایی طراحی شده‌اند، اما چه ضمانتی است که از پتانسیل آنها برای تولید سلاح استفاده نشود.

آژانس‌های فضایی دولتی، پیش از آنکه این تکنولوژی شبیه‌سازی شده موفق را در مسیر مقابله با زباله‌های فضایی استفاده کنند، بایستی در خصوص پرسش‌های مطرح شده چاره‌اندیشی کنند. اگر آنها بتوانند راهی برای استفاده ایمن از ایستگاه‌های مدارگرد لیزری پیدا کنند، گامی بزرگ در مسیر مقابله با زباله‌های فضایی برداشته شده است.

این موضوع از آن جهت هائز اهمیت است که مطابق انتظارات حجم زباله‌های فضایی در سال‌های آینده، رو به افزایش خواهد رفت. در حال حاضر ۲۰۲۵ ماهواره در مدار نزدیک زمین (Low Earth Orbit) حضور دارند و هزاران عدد دیگر در آستانه پیوستن به آنها هستند.

تاکنون، تمام راه‌حل‌های مطرح شده برای مقابله با معضل روبه افزایش زباله‌های فضایی انتظارات ما را برآورده نکرده است. بنابراین اگر ما خواهان آن هستیم تا با استفاده از تکنولوژی‌های نوین و فعال‌مان از خطرات زباله‌‌های فضایی جلوگیری کنیم، به راه‌حل‌های بهتری نیاز داریم.

بیشتر بخوانید:

.

منبع: ScienceAlert


ارسال نظر