بر اساس گزارش سالانه محیط فضایی آژانس فضایی اروپا (ESA)، میزان زبالههای فضایی بهسرعت در حال افزایش است. ما ماهوارهها را با سرعتی بسیار بیشتر از آنچه که به زمین بازمیگردند، به فضا پرتاب میکنیم.
این مسئله زمانی بدتر میشود که بدانیم تعداد ماهوارههای غیرفعال و قطعات فضاپیماهای شکستهشده، بسیار بیشتر از تعداد ماهوارههای فعال و عملیاتی است.
در نهایت، تراکم زبالههای فضایی میتواند منجر به یک واکنش زنجیرهای به نام آبشار کسلر شود؛ وضعیتی که در آن برخورد اجسام در مدار زمین باعث تولید زبالههای بیشتر میشود، و این زبالهها احتمال برخوردهای بعدی را افزایش میدهند، که در نهایت زبالههای بیشتری ایجاد میکنند… و ماجرا همینطور ادامه مییابد.
هنوز به آن نقطه نرسیدهایم، اما خطر برخورد اجسام در مدار زمین در حال افزایش است و اگر با همین سرعت به پرتاب ادامه دهیم، این خطر بهطور نگرانکنندهای بیشتر خواهد شد. در واقع، حتی اگر هیچ پرتاب جدیدی به مدار زمین انجام نشود، باز هم میزان زبالههای فضایی افزایش خواهد یافت.
در گزارش آمده است:
«اجماع علمی وجود دارد که حتی بدون هیچ پرتاب جدید، تعداد زبالههای فضایی همچنان افزایش خواهد یافت، چرا که رویدادهای تکهتکه شدن (fragmentation) سریعتر از آنچه زبالهها بتوانند به طور طبیعی وارد جو زمین شده و بسوزند، زبالههای جدید تولید میکنند. این همان چیزی است که به آن سندروم کسلر گفته میشود.»
ESA در خلاصه گزارش توضیح میدهد:
«این واکنش زنجیرهای میتواند بهتدریج برخی مدارها را ناامن و غیرقابل استفاده کند، زیرا زبالهها همچنان به برخورد و تکهتکه شدن ادامه میدهند و این چرخه بهطور پیوسته ادامه مییابد.»
بنابراین، دیگر فقط کافی نیست که زبالهای به فضا اضافه نکنیم؛ باید بهطور فعال محیط اطراف زمین را از زبالههای فضایی پاکسازی کنیم.
دانشمندان سالهاست میدانند که سرعت کنونی پرتاب ماهوارهها به مدار زمین پایدار نیست.
اگرچه امروزه برای بسیاری از ماهوارهها و مراحل پرتاب موشکها، پایان عمر کاری آنها برنامهریزی میشود تا پس از اتمام مأموریت بسوزند و از بین بروند، اما این فرایند زمانبر است.
با این حال، گزارش محیط فضایی سال ۱۴۰۴ تصویری نگرانکننده ارائه میدهد؛ حتی با در نظر گرفتن سازوکارهای نابودسازی برنامهریزیشده.
در حال حاضر، حدود ۴۰ هزار جسم در مدار زمین تحت پایش قرار دارند، که تنها حدود ۱۱ هزار عدد از آنها ماهوارههای فعال هستند. اما برآوردها نشان میدهد میزان زبالههای واقعی بسیار بیشتر از این تعداد است.
بر اساس تخمین ESA:
- حدود ۵۴ هزار جسم در مدار زمین وجود دارد که قطرشان بیش از ۱۰ سانتیمتر است.
- بین ۱ تا ۱۰ سانتیمتر: حدود ۱.۲ میلیون قطعه زباله فضایی.
- بین ۱ میلیمتر تا ۱ سانتیمتر: حدود ۱۳۰ میلیون قطعه خُرد در حال گردش با سرعت بالا در اطراف زمین.
شاید این قطعات کوچک به نظر نگرانکننده نباشند، اما همین زبالههای ریز میتوانند آسیبهای جدی به ماهوارهها و فضاپیماهای عملیاتی وارد کنند؛ از جمله ایستگاه فضایی بینالمللی و تلسکوپ فضایی هابل.
تکهتکه شدن اجسام صرفاً به برخورد محدود نمیشود. خرابیهای انفجاری و فرسایش عادی نیز میتوانند باعث جدا شدن قطعات پرسرعت از اجسام در مدار شوند.
در سال ۲۰۲۴، رویدادهای تکهتکه شدن غیرتصادفی (غیربرخوردی) بزرگترین منبع زباله فضایی بودند. ESA یازده رویداد از این نوع را ثبت کرده که در مجموع دستکم ۲۶۳۳ قطعه زباله تولید کردهاند.
از آنجا که این رویدادها پیشبینیناپذیر و کنترلناپذیرند، نمیتوان تضمین کرد که قطعات باقیمانده در مداری در حال فروپاشی قرار بگیرند تا بیخطر در جو زمین بسوزند.
با این حال، خبرهای خوبی هم هست. در سال ۲۰۲۴، تعداد ورودهای کنترلشده ماهوارهها و مراحل موشک به جو زمین بیشتر از سالهای قبل بود، که نشان میدهد این استراتژی دفع زباله مؤثر واقع شده است. همچنین تعداد ورودهای کنترلنشده نیز کمتر شده است.
ESA اعلام کرده:
«حدود ۹۰ درصد از بدنه موشکها در مدار پایین زمین (Low Earth Orbit) اکنون در راستای استاندارد ترک مدار تا ۲۵ سال (قبل از سال ۲۰۲۳) عمل میکنند، و بیش از نیمی از آنها بهصورت کنترلشده وارد جو شدهاند.»
همچنین:
«حدود ۸۰ درصد نیز با استاندارد جدیدتر و سختگیرانهتر ESA که ترک مدار طی ۵ سال را الزام میکند، همخوانی دارند.»
ادامه این روند، بخشی از راهحل است. اقدامات برای پاکسازی فعال فضای اطراف زمین نیز بخش مهم دیگری از این پازل است.
این کار دشوار خواهد بود و نیاز به همکاری جهانی دارد؛ اما امیدواریم انسانها بتوانند با هم همکاری کنند تا مدار زمین محیطی قابل استفاده برای همه ما باقی بماند.
