زباله های فضایی
زباله های فضایی ، مجموعه ای از اجسام ساخت دست بشر هستند که در فضا رها شده اند. رها شدن این اجسام در فضا ممکن است دلایل متعددی داشته باشد و همچنین خطراتی. از جمله خطرات آن می توان به برخورد این زباله ها به ایستگاه فضایی بین المللی اشاره کرد. در مجله ماه قصد داریم تا در مورد نوع این زباله ها و چگونگی رها شدن آن ها در فضا بحث کنیم.
تعریف زباله های فضایی
زباله های فضایی، در حقیقت تکه هایی از اجسامی است که انسان ها در فضا به جای گذاشته اند. بخشی از این زباله ها، بقایای انسانی است که در نتیجه سفر آن ها به فضا تولید شده و برخی دیگر در اثر برخورد ایستگاه های فضایی با اجرام آسمانی به وجود آمده است. اندازه این زباله ها متفاوت است، از شیء 4 دهم اینچی گرفته تا تکه های 4 اینچی. تعداد این زباله های رها شده در فضا، بیش از 170 میلیون شیء است. این اشیا معمولا از جنس فلز و تکه های شکسته فضاپیما هاست.
مدار زمین به 3 قسمت تقسیم می شود. قسمت اولیه که فضایی 125 تا 1250 مایلی را در اطراف زمین در برگرفته است. اغلب زباله های فضایی در این ناحیه رها شده اند و تحت تاثیر جو زمین، حرکت آن ها دچار تغییر شده است و گاهی به زمین پرتاب می شوند. ماهواره های ارتباطی و هدایتی در شعاع 6000 تا 12000 مایلی زمین در حال گردش هستند و ماهواره های آب و هوایی نیز در فاصله 22000 مایلی زمین می چرخند.
زباله های فضایی در چه فاصله ای از زمین هستند
زباله های فضایی در همه نقاط فضا دیده می شوند. بعضی از آنها در فاصله های دور و برخی دیگر در نزدیک زمین. زباله هایی که در فاصله 1200 مایلی از سطح زمین قرار دارند، غالبا سبک هستند، چیز هایی مثل گرد و غبار و یا تکه ای از رنگ های پوسته شده از سطح فضاپیما ها. در لایه ی اول جو، یعنی نزدیک ترین لایه به زمین، سرعت حرکت اشیا چیزی در حدود 4 مایل بر ثانیه است. در این سرعت کم، قطعا اشیا کوچک بسیار سنگین تر و حجیم تر از حد معمول به نظر می رسند.
به طور کلی، حرکت زباله های فضایی در این سرعت، می تواند به بدنه فضاپیما ها آسیب وارد کند. هر چه میزان فعالیت ایستگاه های فضایی و فضاپیما ها در این محدوده بیشتر باشد، امکان به جا ماندن زباله های فضایی بیشتر است. برای مثال در سال 1996، یک سفینه فضایی فرانسوی در اثر برخورد با تکه های یک فضاپیمای دیگر که سال ها پیش منفجر شده بود، دچار آسیب شد. در سال 2007، یک فضاپیمای چینی قصد از بین بردن یک ماهواره آب و هوایی را داشت که با منهدم کردن آن ماهواره، بیش از 3000 تکه زباله در فضا رها شد.
در سال های اخیر، اغلب ایستگاه های فضایی با همکاری ناسا تصمیم گرفتند تا در طراحی ماهواره های خود روش جدیدی را به کار گرفته تا میزان ایجاد زباله در فضا به کمترین حد ممکن برسد. ژاپن، روسیه، چین، فرانسه و آژانس فضایی اروپا متحد شدند تا هر کدام به جمع آوری زباله های رها شده از فضاپیما های خود بپردازند. البته این پاکسازی به دلیل هزینه زیادی که داشت، یک چالش بزرگ محسوب می شد. اما بعد ها ساخت یک دستگاه لیزری جهت تمیز کردن فضای نزدیک به زمین در دستور کار استگاه های فضایی قرار گرفت.
آیا زباله های فضایی طبیعی خطرناکترند
- اولین زباله رها شده در فضا مربوط به بقایای یک راکت بود که در سال 1957 به فضا فرستاده شد.
- وجود زباله های فضایی از این جهت حائز اهمیت است که از طرفی جمع آوری آن ها هزینه بر و مشکل است و اینکه موجب آسیب به ماهواره ها و فضاپیما های دیگری می شود که قصد انجام ماموریت در آن جا را دارند.
- در گذشته محققان این چنین تصور می کردند که خطر برخورد با زباله های طبیعی در فضا بیشتر از زباله هایی است که انسان ها باعث تولید آن شدند. اما بعد ها با تحقیقات بیشتر مشخص شد که این نظریه چندان قابل قبول نیست. زیرا اگر چه برخورد با زباله های طبیعی خالی از خطر نیست، اما زباله هایی که حاصل انحدام ماهواره هاست، بیش از بقیه می تواند آسیب رسان باشد، خصوصا اگر اندازه آن نیز بزرگ تر باشد. متاسفانه در سال های اخیر، شمار این زباله ها بیشتر شده و این مسئله موجب نگرانی اغلب فضانوردان و دانشمندان گردیده است.
- از دیگر خطرات این زباله ها، ایجاد فرسایش و هم چنین آسیب رساندن به تجهیزات بیرونی فضاپیما هاست.
- جالب است بدانید که حتی یک زباله 1 سانتی متری در فضا می تواند برای ماهواره ها خطر آفرین باشد.
- با کمک یدک کش های فضایی می توان زباله های موجود را جمع آوری و به زمین بازگرداند.
- با استفاده از دستگاه های لیزری نیز می توان بسیاری از زباله ها را در همان فضای جو از بین برد. هر چند در سال های اخیر احتمال برخورد با زباله های فضایی بسیار کم شده، اما هنوز هم این خطر وجود دارد، حتی اگر تعداد زباله ها کمتر شود.
محافظت بدنه فضاپیما ها از زباله های فضایی
یکی از اقداماتی که در جهت محافظت فضاپیما ها در برابر زباله های فضایی صورت گرفته، استفاده از ابزار ها و دستگاه های تشخیصی است. به این صورت که این وسائل کامپیوتری در قسمت خارجی ماهواره یا فضاپیما نصب شده و با تشخیص حرکت یک زباله در فضا، مسیر حرکت را کمی تغییر داده تا از برخورد با آن جلوگیری کند.
چنین فناوری بسیار پر هزینه بوده و فقط در چند ایستگاه فضایی مشاهده شده است. البته این تجهیزات فقط قابلیت تشخیص زباله های 100 میلی متری یا بیشتر را دارند. یعنی زباله های کوچک تر از آن، باز هم رها شده باقی مانده و یک خطر جدی برای ماهواره ها به حساب می آیند.
راه دیگر، مقاوم سازی بدنه فضاپیما ها است. به این منظور می بایست دیواره های آن را ضخیم تر طراحی کرد و یا از مواد مقاوم تری برای ساخت آن ها استفاده کرد. موادی که در برابر آسیب ناشی از زباله های فضایی مقاومت داشته باشد. یکی از اشکال طراحی که در دهه 1950 مورد آزمایش قرار گرفت، ساخت دو لایه دیواره بود، به طوری که فاصله ای میان این دو دیواره ایجاد می شد.
در این حالت، برخورد هر جسم خارجی با ماهواره، موجب آسیب به دیواره خارجی شده و به این ترتیب، دیواره داخلی و اصلی آن، در امان می ماند. البته این روش نمی تواند به صورت قطعی نتیجه بخش باشد و فضاپیما محافظت کند.
البته باید در نظر داشت که انجام هر کدام از این راه حل ها نیازمند بودجه ای سنگین است که در اغلب موارد برخی دولت ها از پس آن بر نمی آیند و گاهی نیز برخی سیاست گذاری ها مانع از انجام چنین اقداماتی می شود. از نظر کارشناسان مجله اینترنتی ماه شاید بتوان با ارسال ربات هوشمند به فضا با مشکل زباله های فضایی مقابله کرد.