پاکسازی زباله‌های فضایی با صفحاتی به ضخامت نصف تارموی انسان

محققان یک شرکت فضایی موفق به ارائه مدل مفهومی یک فضاپیما به شکل یک صفحه فوق نازک شدند که زباله‌های فضایی را پاکسازی و نابود می کند.

به گزارش روز یکشنبه گروه علمی ایرنا از ساینس، این فضاپیما که Brane Craft نام دارد، می تواند زباله‌های اطراف زمین را بدون آسیب به ماهواره‌ها یا فضانوردان از بین ببرد.

این فضاپیما شامل صفحه پهن و منعطفی است که ضخامتی کمتر از نصف یک تار موی انسان دارد. این لایه نازک قادر به محافظت مدارهای الکترونیکی فضاپیما در مقابل اشعه نیست ولی یکی از مزیت‌های آن این است که در صورت اصابت اشعه به فضاپیما، مدارهای آسیب دیده از کار می‌افتند و مدارهای سالم شروع به کار می‌کنند.

در مورد سلول‌های خورشیدی نیز این فضاپیما همین‌طور هستند و در صورت از کار افتادن یک سلول، سلول‌های دیگر وارد عمل می‌شوند. ریزپردازنده‌ها، مدارهای الکترونیکی و حتی مخزن سوختگیری واقع بین دو صفحه نیز به همین شکل طراحی شده‌اند.

قرار است این فضاپیما به کمک صفحات خود زباله‌های فضایی را پاکسازی کند. این طرح برای تکمیل نیازمند منابع مالی بیشتر است. این پروژه به تازگی دومین بودجه مالی خود را از برنامه Innovative Advanced Concepts ناسا دریافت کرده است.

زباله های فضایی می‌توانند شامل پدیده های طبیعی (مانند شهاب سنگ) یا محصولات مصنوعی ساخته دست بشر (مانند بقایای فضاپیما) باشند. شهاب سنگ ها معمولا در مدار خورشید قرار دارند؛ در حالی که بیشتر زباله های مصنوعی، در مدار زمین قرار دارند.

معمولا به آثار باقی مانده از پدیده هایی مانند شهاب سنگ، بقایای مداری گفته می شود؛ در حالی که بقایای دست ساز، بیشتر به زباله های فضایی معروف هستند. معمولا زباله های فضایی از فضاپیماهای غیرقابل استفاده، تجهیزات نقلیه رها شده در فضا یا تکه های این تجهیزات تشکیل می شوند.

بر اساس گزارش ناسا در سال 2013 میلادی، بیش از 20 هزار زباله فضایی بزرگتر از توپ بیسبال در مدار زمین قرار دارد. حداکثر سرعت این بقایا، 17 هزار و 500 مایل بر ساعت است که به راحتی می توانند به تجهیزات فضایی آسیب بزنند.

در این گزارش آمده است که 500 هزار قطعه به اندازه یک تیله یا بزرگتر نیز در مدار زمین وجود دارد. همچنین میلیون ها ذره کوچک دیگر وجود دارند که به دلیل سایز کوچک، قادر به ردیابی نیستند.

نیکلاس جانسون، دانشمند ارشد ناسا در زمینه زباله های فضایی بر این باور است که بزرگترین خطر برای ماموریت های فضایی، زباله های غیرقابل ردیابی هستند.

در سال 1996 میلادی، یک ماهواره فرانسوی با زباله باقیمانده از یک راکت فرانسوی که یک دهه قبل منفجر شده بود، برخورد کرد و آسیب دید. در فوریه سال 2009 میلادی، یک ماهواره بی استفاده روسی با ماهواره تجاری ایریدیوم آمریکا برخورد کرد و سبب نابود شدن ماهواره آمریکایی شد. این برخورد باعث به وجود آمدن 2 هزار زباله فضایی قابل ردیابی جدید شد.

همچنین آزمایش ضدماهواره کشور چین نیز در سال 2007 که به منظور نابودی یک ماهواره هواشناسی قدیمی صورت گرفت، بیش از سه هزار زباله فضایی تولید کرد.

** راهکارهای صورت گرفته برای مقابله با زباله های فضایی

با توجه به روند رو به رشد تعداد زباله های فضایی، تجهیزات فضایی و به ویژه ایستگاه های فضایی بین المللی و سفینه های فضایی و فضاپیماهای سرنشین دار، در معرض تهدید جدی قرار دارند.

ناسا دستورالعمل های ویژه ای را تحت عنوان قوانین پرواز، تنظیم کرده که سایر اقدامات حیاطی از جمله گریختن از زباله فضایی را برای ایمنی سرنشینان و فضاپیما مشخص می کند. از طرفی با برآورد سرعت و مکان زباله فضایی و با استفاده از محاسبات فیزیکی، می توان از برخورد زباله با تجهیزات اجتناب کرد.

وزارت دفاع آمریکا نیز مجموعه ای بسیار دقیق از زباله های بزرگتر از توپ بیسبال در مدار زمین را در اختیار دارد. ناسا و وزارت دفاع آمریکا، با همکاری یکدیگر، مسئولیت توصیف محیط زیست ماهواره ها را برعهده دارند.

شبکه نظارت فضایی وزارت دفاع آمریکا، زباله های به اندازه حدود 2 اینچ (پنج سانتی متر) در مدار پایین زمین و حدود یک متر در مدار همزمان با زمین را ردیابی می کند؛ در حال حاضر حدود 15 هزار شی در مدار قرار دارند و در کاتالوگ وزارت دفاع قید شده اند. تعداد کل اشیای ردیابی شده از 21 هزار تجاوز می کند.

ناسا با استفاده از حسگرهای مخصوص زمین و بازرسی سطح ماهواره های بازگشته از فضا، جمعیت آماری زباله های کوچکتر از چهار اینچ (10 سانتی متر) را برعهده دارد. خطر برخورد با زباله های فضایی با توجه به ابعاد شی، به سه دسته اشیای بزرگتر از چهار اینچ، اشیای کوچکتر از چهار اینچ و کوچکتر از نیم اینچ تقسیم بندی می شود که هر یک راهکارهای منحصر به فردی دارند.