آژانس فضایی اروپا، ESA، وارد مرحله اولیه طراحی و پیادهسازی پروژهای شده است که در آن از لیزرها برای جابهجایی و دور کردن زبالههای فضایی استفاده خواهد شد. این پروژه بهعنوان یک ارتقا برای فناوریهای موجود در زمینه ایمنی فضایی در نظر گرفته شده و هدف آن بهبود حفاظت از ماهوارهها و سایر تجهیزات مداری در برابر برخورد با ذرات و اجسام فضایی است. با توجه به رشد روزافزون فعالیتهای فضایی و افزایش تعداد ماهوارهها، مدار زمین به تدریج به محیطی شلوغ و پرازدحام تبدیل شده است. این تراکم باعث میشود ایمنی ماهوارهها در معرض خطر قرار گیرد، زیرا امکان برخورد با زبالههای پرسرعت و کوچک که در مدار زمین در حال حرکت هستند، افزایش مییابد.
در حال حاضر، ESA از فناوری لیزر برای شناسایی و پایش زبالههای فضایی استفاده میکند تا ایمنی در فضا را تأمین کند. پروژههایی مانند CREAM که مخفف Collision Risk Estimation and Automation Mitigation است، به پیشگیری از برخوردها در فضا کمک میکنند و با استفاده از سیستمهای خودکار، ریسک برخوردها را کاهش میدهند. اما پروژه در حال توسعه OMLET با نام کامل Orbit Maintenance via Laser MomEntum Transfer رویکردی کاملاً متفاوت و منحصر به فرد ارائه میدهد.
OMLET یک سیستم لیزری زمینی خواهد بود که از لیزر پرقدرت برای تغییر جزئی سرعت و جهت حرکت زبالههای فضایی استفاده میکند. این سیستم شامل یک پلتفرم لیزری قدرتمند به همراه سیستمهای نشانهگیری دقیق و اپتیک تطبیقی است تا بتواند پرتو لیزر را با دقت بالا به هدف برخورد زبالههای فضایی هدایت کند. هدف این است که تعامل بین پرتو لیزر و جسم فضایی باعث تغییر جزئی در سرعت و مسیر حرکت آن شود. این تغییرات کوچک میتواند احتمال عبور خطرناک زبالهها از نزدیکی ماهوارهها، که به آن اصطلاحاً conjunction یا همگذر گفته میشود، را کاهش دهد و حتی از برخورد مستقیم جلوگیری کند.
این فناوری از نظر عملیاتی شامل شلیک پرتو لیزر به زبالهها و تحلیل اثرات آن بر حرکت آنها است. مهندسان معتقدند حتی تغییرات کوچک در مسیر حرکتی اجسام میتواند تاثیر قابل توجهی بر کاهش ریسک برخوردهای فضایی داشته باشد. این رویکرد با استفاده از تکنیکهای پیشرفته لیزر، اپتیک تطبیقی و سامانههای نشانهگیری دقیق، امکان اعمال نیروهای بسیار کوچک اما مؤثر روی اجسام متحرک در مدار زمین را فراهم میکند.
در حال حاضر، پروژه OMLET از مرحله تعریف نیازمندیها عبور کرده و وارد مراحل طراحی و پیادهسازی شده است. این مرحله که با نام فاز A/B1 شناخته میشود، توسط مؤسسه فیزیک فنی در مرکز هوافضای آلمان یا DLR هدایت میشود. در این فاز، تمرکز بر طراحی فنی سیستم، ارزیابی قابلیتها و برنامهریزی برای پیادهسازی عملیاتی آن است تا بتوان در آینده نزدیک نسخهای عملیاتی و کارآمد از این فناوری را آماده کرد.
هدف نهایی این پروژه، فراهم کردن یک ابزار مؤثر برای مدیریت مسیر حرکت زبالههای فضایی است تا ایمنی ماهوارهها و ایستگاههای مداری افزایش یابد. با پیشرفت پروژه و پیادهسازی موفق آن، میتوان انتظار داشت که نه تنها ریسک برخورد کاهش یابد، بلکه امکان حفظ مدارهای پرجمعیت بدون خطر برخورد نیز فراهم شود. این سیستم همچنین میتواند نقش مهمی در آینده مدیریت فضا ایفا کند و به نوعی، استفاده مسئولانهتر و ایمنتر از محیط مداری زمین را تضمین کند.
استفاده از لیزر برای جابهجایی زبالههای فضایی مزایای متعددی دارد. این روش نسبت به روشهای سنتی مانند استفاده از ماموریتهای پاکسازی فضایی یا ماهوارههای جمعآوریکننده کمهزینهتر و سریعتر است و نیاز به تجهیزات پیچیده اضافی در مدار ندارد. علاوه بر این، امکان اجرای آن از زمین باعث میشود کنترل و مدیریت فرآیند آسانتر شود و ریسکهای عملیاتی کاهش یابد.
با وجود این، اجرای چنین فناوریای چالشهای علمی و فنی قابل توجهی دارد. هدایت پرتو لیزر به اجسام کوچک و متحرک در مدار، کنترل دقیق اپتیک و جلوگیری از پراکندگی انرژی، نیازمند طراحی بسیار دقیق و استفاده از تکنولوژیهای پیشرفته است. اما موفقیت در این زمینه میتواند تحولی بزرگ در حوزه ایمنی فضایی ایجاد کند و امکان حفظ محیط مداری زمین برای نسلهای آینده را فراهم سازد.
بنابراین، ESA با ورود به فاز طراحی و پیادهسازی پروژه OMLET، قدم مهمی در مسیر مدیریت زبالههای فضایی و ارتقای ایمنی فضا برداشته است. این پروژه نشاندهنده نگرش نوآورانه و پیشرو به مسائل مداری زمین است و میتواند نقش کلیدی در حفاظت از ماهوارهها، ایستگاههای مداری و در نهایت کل سیستم فضایی ایفا کند. پیشبینی میشود با تکمیل این پروژه، نه تنها ایمنی در مدار افزایش یابد، بلکه پایهای برای توسعه فناوریهای آینده در حوزه مدیریت مسیر و کنترل زبالههای فضایی فراهم گردد.
