سالهاست که به جای حل این مشکل، آن را به تعویق انداختهایم و در عین حال موشکها و محمولههای بیشتری به فضا پرتاب میکنیم. در چند سال اخیر، سازمانها، به ویژه انجمن فضایی اروپا، شروع به پرداختن جدیتر به این مشکل کردهاند.
حال، آنها این سوال را مطرح کردهاند: برای رسیدن به صفر زباله فضایی به چه چیزی نیاز داریم؟
در نگاه اول، این ممکن است غیرواقعی و شاید سادهانگارانه به نظر برسد. میلیاردها قطعه زباله فضایی در حال چرخش به دور زمین هستند و بیش از ۲۵,۰۰۰ قطعه از آنها بزرگتر از ۱۰ سانتیمتر هستند. اگرچه این قطعات کوچک هستند، اما با سرعت زیادی حرکت میکنند و میتوانند آسیبهای جدی به ماهوارهها یا ایستگاههای فضایی وارد کنند. چه چیزی برای از بین بردن تمام این زبالهها لازم است؟
ESA (آژانس فضایی اروپا) کتابچه فنی صفر زباله فضایی را منتشر کرده تا چالشهای رسیدن به آیندهای بدون زباله فضایی را توضیح دهد و راهحلهایی برای رسیدن به آن پیشنهاد کند. این کتابچه پس از امضای منشور صفر زباله فضایی توسط اعضای جامعه صفر زباله فضایی تهیه شده است.
گزارش میگوید: “با وجود چندین ابتکار برای کاهش زبالههای فضایی در سالهای اخیر و بهبودهای جزئی در آگاهی عمومی، توافق کلی بر این است که اقدامات بلندپروازانهتری از سوی همه ذینفعان فضایی برای جلوگیری، کاهش و درمان زبالهها بهطور فوری نیاز است.” این گزارش به خطمشیهای پایداری بلندمدت فعالیتهای فضایی کمیته استفاده صلحآمیز از فضای ماوراء جو سازمان ملل اشاره میکند که نحوه ممانعت از دسترسی به فضا به دلیل زبالهها را بیان میکند.
کتابچه اهداف صفر زباله را تعریف کرده و “نیازهای فنی، راهحلها و عوامل کلیدی” که میتوانند به سازمانها در رسیدن به این اهداف کمک کنند، ارائه میدهد.
اولین قدم واضح این است که باید از ایجاد زبالههای بیشتر جلوگیری کرد.
این کار با اجتناب از انتشار غیر عمدی زبالهها آغاز میشود. در معرض محیط فضایی قرار گرفتن میتواند مواد را در حین ماموریتها و پس از پایان آنها تخریب کند و برخوردهای غیر عمدی نیز میتوانند زبالههایی ایجاد کنند. کتابچه توسعه “فناوریهای عایق چندلایه و پوششهایی که از تخریب بلندمدت مواد جلوگیری میکنند” و توسعههای مشابه برای موادی که میتوانند در برابر برخوردها مقاوم باشند را ترویج میدهد. نظارت بهتر، شبیهسازیها و آزمایشها میتوانند ما را به این هدف نزدیکتر کنند.
کتابچه همچنین نیاز به فناوریهای پیشرانش مختلف را اشاره میکند. برخی از فناوریهای پیشرانش مقادیر زیادی از ذرات ریز را آزاد میکنند. این کتابچه توسعه سیستمهای پیشرانشی جایگزین را ترویج میدهد که بر اساس چیزهایی مانند طنابهای الکترومغناطیسی، طنابهای انتقال تکانه، و دستگاههای تقویت فشار کششی یا تابش خورشیدی هستند.
کتابچه همچنین بر لزوم بهبود نظارت بر ترافیک فضایی و هماهنگی (STC) تأکید دارد. “نظارت و هماهنگی بهبود یافته ترافیک فضایی به جلوگیری از برخوردها و کاهش وقوع مانورهای جلوگیری از برخورد غیر ضروری کمک خواهد کرد.”
این کار به یک راهحل فناوری نیاز خواهد داشت، اما آژانسهای فضایی مختلف نیز باید اطلاعات را به اشتراک بگذارند، که برخی از آنها تمایل کمتری به این کار دارند. کتابچه فنی توضیح میدهد که برای تحقق این امر، نیاز به توسعه و پذیرش دستورالعملهای استاندارد شده خواهد بود.
برای زبالههای موجود، تنها راهحل حذف آنها است. “برای اشیاء فضایی که به هر دلیلی قادر به خارج شدن از مدار خود نیستند، میتوان از روشهای خارجی برای حذف این اشیاء از مدار استفاده کرد.”
این کار با ارزیابی ماهوارههای غیر فعال برای تعیین بهترین روش برای خارج کردن آنها از مدار شروع میشود. آیا این ماهوارهها در معرض خطر شکستن به دلیل روشهای خارج کردن از مدار قرار دارند؟ پس از ارزیابی، باید روشهای قابل اطمینان و قابل تنظیم برای حذف آنها توسعه دهیم. این به یک رویکرد فناوری نیاز دارد و همچنین نیاز به ارتباط میان کشورهای مختلف فضایی خواهد بود.
کتابچه فنی توضیح میدهد که این امر نیاز به “توسعه رابطها و نیازهای قابل همکاری که حذف اشیاء با انواع و اندازههای مختلف (مانند فضاپیماهای بزرگ/کوچک، مراحل و اجزای لانچر، فضاپیماهای خوشهای) را تسهیل میکنند، سازگار با مناطق مختلف مداری (مانند LEO، MEO، GEO)، استراتژیهای مختلف دفع (مانند بازگشت کنترل شده، بازگشت غیرکنترل شده، انتقال مداری به مدار قبرستان) و با در نظر گرفتن پذیرش آسان” دارد.
سیستمهای خارج کردن از مدار میتوانند به سادگی بادبانهای خورشیدی قابل استقرار مانند آزمایش کانادایی Advanced Nanospace eXperiment-7 (CanX-7) باشند. این سیستم در سال ۲۰۱۶ پرتاب شد و نرخ کاهش ۲۰ کیلومتر در سال را به دست آورد.
در حالی که CanX-7 و سیستمهای مشابه دیگر غیرفعال هستند، همچنین طراحیهایی برای حذف فعال زباله فضایی (ADR) وجود دارد.
یکی از سیستمهای ADR، Clearspace-1 است. این سیستم فناوریهایی برای ملاقات، گرفتن و خارج کردن از مدار یک ماهواره پایان عمر به نام PROBA-1 را نشان خواهد داد. پس از گرفتن، هر دو Clearspace-1 و PROBA-1 به جو زمین سقوط خواهند کرد و از بین خواهند رفت.
پیشبینی و جلوگیری از خطر برخوردها بین ماهوارهها و اشیاء دیگر در فضا نیز بخشی از کتابچه است. “افزایش تعداد زبالهها و خطرات ناشی از برخوردها در مدار منجر به نیاز فزایندهای برای اپراتورها برای انجام مانورهای جلوگیری از برخورد میشود.”
کتابچه همچنین به لزوم همکاری بیشتر میان آژانسها اشاره میکند. این تلاش نیاز به مجموعهای استاندارد از دستورالعملها برای ارزیابی برخوردها و “روشهایی برای ادغام ارزیابیهای خطر برخورد از چندین ارائهدهنده” دارد.
در نهایت، کتابچه فنی مشکل ما را اینطور خلاصه میکند: زباله فضایی نیاز به روشهای استاندارد برای ارزیابی خطرات، اجتناب از خطرات و حذف خطرات دارد. در حالی که فناوریهای لازم برای حل مشکل زباله فضایی هنوز به طور کامل توسعه نیافته است، تردیدی وجود ندارد که این فناوریها توسعه خواهند یافت. با این حال، شاید بزرگترین مانع در حل مشکل زبالههای فضایی فناوری نباشد، بلکه همکاری است.
بدون همکاری، این مشکل هرگز به طور کامل حل نخواهد شد. اما همکاری ممکن است کم باشد. نوع بشر حداقل بخشی از آن با نزاعهای داخلی و فاجعههای مشترک شناخته میشود. کشورهای مختلف ایدئولوژیها، سیاستها و رهبریهای متفاوتی دارند. آیا میتوان تصور کرد که روسیه تحت رهبری پوتین در تلاشهای همکاری برای کاهش زبالههای فضایی شرکت کند؟ چین چطور؟ کره شمالی؟ ایران؟
حتی بدتر از آن، برخی کشورها عمداً زبالههای بیشتری تولید میکنند. در سال ۲۰۰۷، چین یک آزمایش موشکی ضد ماهواره انجام داد که یک ماهواره غیرفعال را نابود کرد و حجم زیادی از زباله فضایی تولید کرد. در سال ۲۰۱۷، روسیه همین کار را انجام داد. هند در سال ۱۳۹۸ آزمایش مشابهی انجام داد، اگرچه ادعا کردند که این آزمایش در ارتفاعی بسیار پایین بود که زبالهها سریعاً در جو زمین سوخته خواهند شد. با این حال، فرماندهی استراتژیک ایالات متحده گفت که زبالهها مدت بیشتری از آنچه هند ادعا کرده بود در فضا باقی ماندند.
به نظر نمیرسد که کشورهای کره زمین و آژانسهای فضایی به زودی همکاری کنند، و حتی ایالات متحده که روزگاری قابل اعتماد بود، ممکن است تحت رهبری جدید خود از همکاری بیشتر پرهیز کند. چه کسی میداند؟
اما همانطور که با تغییرات اقلیمی و بسیاری از مشکلات دیگر، ما تنها از طریق همکاری میتوانیم مشکل زبالههای فضایی را حل کنیم.
ESA شایسته تقدیر است که چالشهای فنی و راهحلهای مشکل را ترسیم کرده است. اگرچه این کار دشوار است، ممکن است این بخش از کار آسانترین قسمت باشد.
آنچه که مانع این تلاش است، سیاستهای ما هستند.
