ขยะอวกาศเป็นอันตรายหรือไม่? จะเริ่มทำความสะอาดวงโคจรได้ที่ไหน ปัญหาทางกฎหมายใดบ้างที่ต้องแก้ไขในเรื่องนี้? มีโครงการอะไรบ้าง? นักข่าวของ "RG" พูดถึงเรื่องนี้กับ Vladimir Agapov นักวิจัยอาวุโสของ Institute of Applied Mathematics ซึ่งตั้งชื่อตาม V. I. เอ็มวี Keldysh ซึ่งเป็นหัวหน้าองค์กรของ Russian Academy of Sciences เกี่ยวกับปัญหาเศษซากอวกาศ
ดังนั้น ผู้นำด้านอวกาศ จากคำพูดเกี่ยวกับอันตรายของมลพิษในอวกาศ ในที่สุดก็ตัดสินใจลงมือทำธุรกิจ ผู้บุกเบิกจะเป็นชาวญี่ปุ่น ซึ่งจะทดสอบระบบทำความสะอาดดังกล่าวในเดือนกุมภาพันธ์ แต่มันมีความเกี่ยวข้องจริงๆเหรอ? ท้ายที่สุด หลายปีผ่านไป มีการพูดคุยกันมากมายเกี่ยวกับอันตรายของขยะ แต่โดยทั่วไปแล้ว ไม่มีอุบัติเหตุร้ายแรงเกิดขึ้นเพราะมัน อาจจะปล่อยให้มันบินและไม่ต้องใช้เงินเป็นจำนวนมาก?
Vladimir Agapov: ก่อนอื่นมาทำความเข้าใจกันก่อนว่าเรากำลังพูดถึงอะไร เศษอวกาศคืออะไร? ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า วัตถุต่างๆ มากกว่า 650,000 ชิ้นที่มีขนาดมากกว่าหนึ่งเซนติเมตรโคจรรอบโลก ในจำนวนนี้มีเพียงขนาดใหญ่เท่านั้นที่มีการติดตามมากกว่า 10 เซนติเมตรซึ่งมีประมาณ 22,000 อีกหลายแสนคนไม่ระบุตัวตน "มิสเตอร์เอ็กซ์" แต่มีอันที่เล็กกว่านั้นอีกประมาณหนึ่งมิลลิเมตรจำนวนของมันอยู่ที่ประมาณ 3.5 ล้านชิ้น
สิ่งที่ไม่พึงประสงค์ที่สุดคือกองเรือนี้เติบโตอย่างต่อเนื่อง ไม่เพียงเพราะยานพาหนะจำนวนมากขึ้นสู่อวกาศซึ่งท้ายที่สุดก็กลายเป็นขยะด้วย ปัญหาอยู่ที่ว่า "สิ่งสกปรก" นั้นไม่ได้อยู่เฉยๆ หลังจากที่ทุกชิ้นส่วนที่บินด้วยความเร็วสูงชนกันจะถูกทำลายทำให้เกิดวัตถุใหม่นับร้อยนับพันเป็นเวลาหลายปี ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่สถานีอวกาศนานาชาติและยานอวกาศอื่นๆ จะถูกถอนออกจากการชนกับโคลนอวกาศที่มีความถี่เพิ่มขึ้น
แต่เมื่อพวกเขาพูดถึงการหลีกเลี่ยงการชน เรากำลังพูดถึงเฉพาะชิ้นส่วนขนาดใหญ่เพียงพอที่ตัวระบุตำแหน่งและกล้องโทรทรรศน์พิเศษติดตามอยู่ตลอดเวลา แต่มีตำแหน่งที่เล็กกว่ามากในวงโคจรซึ่งไม่มีใครสามารถติดตามได้ แต่นั่นก็อันตรายอย่างยิ่งเช่นกัน เป็นที่ทราบกันดีว่าหลังจากลงจอด รอยแตกขนาดเล็กของมิติวิกฤตดังกล่าวถูกเปิดเผยในหน้าต่างด้านหน้าของยานอวกาศจำนวนหนึ่งซึ่งอาจทำให้ยานอวกาศตกต่ำได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อตระหนักถึงปัญหาเหล่านี้ อำนาจในอวกาศได้เร่งดำเนินการอย่างมากในการต่อสู้กับเศษซากอวกาศ เวลานี้จะต้องไม่เสียเปล่า สถานการณ์ต้องไม่ใกล้จะถึงปากปาก เมื่อปัญหาเกินกำหนดและมันจะสายเกินไป
แต่ชาวญี่ปุ่นพร้อมแล้วที่จะเป็นคนแรกที่เริ่มทำความสะอาด …
Vladimir Agapov: สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมด เป็นเพียงการทดสอบหนึ่งในตัวเลือกมากมาย ไม่ต้องสงสัยเลย สิ่งสำคัญคือต้องดึงความสนใจไปที่ปัญหา อันที่จริงก่อนที่จะดำเนินการโครงการที่เป็นรูปธรรมอย่างจริงจัง จำเป็นต้องจัดทำรายการขยะในอวกาศทั้งหมด ที่ไหนและแมลงวันอะไรวัตถุเหล่านี้มีอันตรายแค่ไหน ขณะนี้ยังไม่มีภาพที่สมบูรณ์ ในวงโคจรต่ำซึ่งอยู่เหนือพื้นผิวโลกสูงถึงสามพันกิโลเมตรเศษซาก "ห้อย" ประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ที่ระดับสูงและส่วนใหญ่ค้างอยู่ซึ่งอยู่เหนือพื้นโลกประมาณ 36,000 กิโลเมตรและในวงโคจรวงรีระดับกลาง - ที่เหลืออีก 20 เปอร์เซ็นต์
ดูเหมือนว่าเราจำเป็นต้องโคจรต่ำอย่างเร่งด่วนซึ่งเศษซากของสิงโตได้รวบรวมไว้แต่ในทางกลับกัน วงโคจร geostationary ไม่ได้มีความสำคัญสำหรับเรา - ท้ายที่สุด มียานพาหนะประมาณ 430 คันที่กำลังทำงานอยู่บนนั้น แต่ละคันมีราคาหลายสิบ หรือแม้แต่หลายร้อยล้านดอลลาร์ ขอบคุณพวกเขา เรามีอินเทอร์เน็ต ทีวีดาวเทียม และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ อีกมากมาย และต่างจากวงโคจรต่ำ มีธรณีสัณฐานเพียงแห่งเดียว และเราไม่สามารถสูญเสียทรัพยากรธรรมชาติที่มีลักษณะเฉพาะเช่นนี้ไปได้
นั่นคือก่อนที่คุณจะใช้พื้นที่ซับคุณต้องตัดสินใจเกี่ยวกับลำดับความสำคัญ?
วลาดีมีร์ อากาปอฟ: แน่นอน และไม่จำเป็นต้องเริ่มต้นด้วยสิ่งสกปรกที่หยาบเลย อาจกลายเป็นว่าบินในที่ที่ไม่มีอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่ เป็นการดีกว่าที่จะไม่แตะต้องชิ้นส่วนดังกล่าวในอนาคตอันใกล้นี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากพวกเขาไม่ชนกัน แต่การแยกแยะกลุ่มที่เป็นอันตรายนั้นไม่เพียงพอจำเป็นต้องเข้าใจในสิ่งที่อันตรายที่สุด นั่นคือสร้างแผนผังลำดับความสำคัญ และหลังจากนั้นก็เริ่มใช้จ่ายเงินเพื่อทำความสะอาดวงโคจร มิฉะนั้น ผลของการทำความสะอาดทั้งหมดนี้จะไม่เพียงพอ
หรือบางทีก็คู่ขนานกันที่ประเทศต่างๆ ควรตกลงกันเพื่อไม่ให้ทิ้งขยะเลย? หยุดมลพิษ?
วลาดิมีร์ อากาปอฟ: ตามความคิดริเริ่มของสหประชาชาติ มาตรการดังกล่าวจำนวนหนึ่งได้รับการพัฒนาตามความเห็นชอบจากนานาประเทศ มีแนวคิดที่ชัดเจนบางอย่างที่นี่ ตัวอย่างเช่น หากเวทีดาวเทียมหรือจรวดทำงาน พวกมันจะต้องถูกนำออกจากวงโคจรนี้ไปยังวงโคจรที่ต่ำกว่า จากที่ใด เนื่องจากการชะลอตัว พวกมันจะลงมาและเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศ หรือแม้กระทั่งจมน้ำตายในมหาสมุทร สิ่งนี้ใช้กับวัตถุขนาดใหญ่ แต่มีมโนสาเร่อีกมากมายที่แยกจากกันเมื่อเปิดตัวอุปกรณ์และระหว่างการใช้งาน - น็อตทุกชนิด สลักเกลียว ฯลฯ ทางออกที่ชัดเจนคือการสร้างการออกแบบเพื่อไม่ให้มีสิ่งใดแยกจากกัน
แต่ผู้จัดหาขยะรายใหญ่คือการระเบิดในวงโคจร เหตุผลต่างกันมาก ส่วนใหญ่เชื้อเพลิงตกค้างจะระเบิด ความจริงก็คือหลังจากที่ดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรแล้ว ส่วนประกอบเชื้อเพลิง รวมทั้งชิ้นส่วนที่จุดไฟเอง ยังคงอยู่ในระยะจรวด ตราบใดที่แท็งก์ไม่บุบสลาย ไม่มีอะไรเลวร้ายเกิดขึ้น แต่ถ้าพูด ไมโครอุกกาบาตทะลุกำแพง การระเบิดก็เกิดขึ้น และขั้นบันไดแตกเป็นชิ้นเล็กๆ หลายพันชิ้น ดังนั้นหลังจากเสร็จสิ้นโปรแกรมการบินแล้ว ขอแนะนำให้เปิดวาล์วพิเศษเพื่อระบายน้ำมันเชื้อเพลิงที่เหลืออยู่ในรูปของก๊าซ
มีโครงการใดบ้างที่ถูกเสนอในวันนี้เพื่อกำจัดขยะสะสม? วิธีการที่คนญี่ปุ่นจะทำการทดสอบมีประสิทธิภาพแค่ไหน?
วลาดิมีร์ อากาปอฟ: โครงการของญี่ปุ่นสันนิษฐานว่าดาวเทียมพิเศษจะเปิดตัวสู่วงโคจรและปรับใช้อวนลากไฟฟ้าไดนามิก เป็นตาข่ายโลหะ ยาว 300 เมตร กว้าง 30 เซนติเมตร ความหนาของเส้นประมาณ 1 มิลลิเมตร อวนลากจะเคลื่อนที่ในวงโคจร สร้างสนามแม่เหล็กและจับเศษเล็กเศษน้อยบางส่วน ในอีกไม่กี่เดือน "อวน" ที่จับได้ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กโลกจะเปลี่ยนวงโคจรของมันและเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นซึ่งจะเผาไหม้
โครงการค่อนข้างชัดเจน แต่คำถามคือ เรือลากอวนจะเก็บขยะจำนวนมากหรือไม่? แท้จริงแล้ว ในยานอวกาศนั้นไม่มีการใช้วัสดุจำนวนมากที่เป็นแม่เหล็ก ส่วนใหญ่เป็นโลหะผสมอลูมิเนียมที่ไม่ใช่แม่เหล็ก ฟิล์มอิเล็กทริกต่างๆ และวัสดุคอมโพสิตเมื่อเร็วๆ นี้ โครงการอื่น ๆ อีกมากมายกำลังได้รับการพิจารณาในวันนี้ ตัวอย่างเช่น มีการเสนอให้ใช้เลเซอร์ แต่ตัวเลือกนี้ทำให้เกิดคำถามมากมายในทันที จะเล็งลำแสงไปที่วัตถุขนาดเล็กที่ไม่มีใครเห็นได้อย่างไร? มันไม่ชัดเจน. พวกเขากล่าวว่าเราจะต่อสู้กับสิ่งที่มองเห็นได้ สมมติว่าการสั่งลำแสงเลเซอร์ไปที่มัน เราจะผลักวัตถุนั้น แต่ที่ไหน? ใครสามารถคาดเดาได้ว่าเขาจะบินไปที่ไหนถ้าเขาไม่ทราบรูปร่างของวัตถุ มวลของมัน วัสดุ? จากการกระแทกดังกล่าว วัตถุอาจกลายเป็นอันตรายยิ่งขึ้นไปอีก โดยชนกับอุปกรณ์ทำงานบางชนิด
ในความคิดของฉัน แนวคิดที่น่าสนใจที่สุดอย่างหนึ่งคือการใช้ระบบเบรกแบบต่างๆ ตัวอย่างเช่น หลังจากสิ้นสุดอายุการใช้งาน ดาวเทียมจะพ่น "ใบเรือ" "ร่มชูชีพ" หรือบอลลูนขนาดใหญ่ที่พองด้วยแก๊สเป็นผลให้พื้นที่ของโครงสร้างทั้งหมดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งยับยั้งอย่างมาก อุปกรณ์จะลดระดับความสูงของเที่ยวบินลงอย่างรวดเร็วเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นและเผาไหม้
ในภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์ ผู้ควบคุมหลายคนได้ปฏิบัติการในวงโคจรมาเป็นเวลานาน ซึ่งจะทำการถอดและติดตั้งดาวเทียมและอุปกรณ์อื่นๆ มีโครงการดังกล่าวในผลงานของนักวิทยาศาสตร์หรือไม่?
วลาดีมีร์ อากาปอฟ: แน่นอน แต่ในทางเทคนิคแล้วอาจเป็นสิ่งที่ยากที่สุด ท้ายที่สุดแล้ว วัตถุขยะขนาดใหญ่มีมวลมากถึงหลายตันและหมุนในลักษณะที่ซับซ้อน มันไม่สามารถควบคุมได้ มีโมเมนตัมมหาศาล จะจับมันได้อย่างไรและไม่ทำลายหุ่นยนต์หรือยานอวกาศที่ติดตั้งตัวจัดการ? ปัญหาทางเทคนิคที่ซับซ้อนต้องแก้ไขที่นี่
เศษอวกาศที่แตกต่างกัน 3.5 ล้านชิ้นโคจรรอบโลก
แต่นอกจากปัญหาทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคแล้ว ยังมีปัญหาอื่นๆ ท้ายที่สุด ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถกำจัดไม่เพียงแค่ขยะเท่านั้น แต่ยังรวมถึงยานอวกาศของคนอื่นด้วย แม้กระทั่งของที่ใช้งานได้ โดยพื้นฐานแล้ว สิ่งเหล่านี้คือระบบแบบใช้สองทาง - ทั้งทางแพ่งและการทหาร ดังนั้นจึงมีแง่มุมทางกฎหมายที่สำคัญในการต่อสู้กับเศษซากอวกาศ ในอีกด้านหนึ่ง เศษอวกาศบินในวงโคจร แต่ในอีกทางหนึ่ง แม้แต่วัตถุที่ "ตาย" ซึ่งหมดอายุแล้วก็ยังเป็นของใครบางคน และความพยายามของประเทศใดประเทศหนึ่ง แม้จะมีเจตนาดีที่สุดที่จะลบวัตถุของคนอื่นออกไป ก็อาจนำไปสู่ความขัดแย้งที่ร้ายแรงได้ ซึ่งหมายความว่าการดำเนินการดังกล่าวจะต้องดำเนินการในลักษณะประสานงานกับผู้เข้าร่วมทั้งหมดเพื่อไม่ให้เกิดความเสี่ยงเพิ่มเติม ประชาคมโลกกำลังดำเนินการเกี่ยวกับประเด็นเหล่านี้อยู่ในปัจจุบัน เนื่องจากทุกคนเข้าใจดีว่าการเคลื่อนไหวอย่างกะทันหันอาจนำไปสู่ผลที่ไม่พึงประสงค์สำหรับทุกคน อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเราจะหยุดบินไปในอวกาศอย่างกะทันหัน แต่ปริมาณขยะก็ยังเพิ่มขึ้น ประมาณการแสดงให้เห็นว่าเนื่องจากการชนกันของชิ้นส่วนที่บินอยู่แล้วใน 20-30 ปีการเพิ่มขึ้นของเศษจะเกินการสูญเสียอันเป็นผลมาจากกระบวนการทางธรรมชาติของการชะลอตัวในบรรยากาศชั้นบนและการโคจร
อ้างอิง
วันนี้มวลรวมของเศษซากอวกาศในวงโคจรอยู่ที่ประมาณ 6,700 ตัน ความหนาแน่นที่ระดับความสูง 800-1,000 กิโลเมตรถึงระดับวิกฤต เนื่องจากการชนกันของยานอวกาศ ความน่าจะเป็นที่จะสูญเสียยานอวกาศเป็นระยะเวลา 10-15 ปีนั้นสูงกว่าความน่าจะเป็นที่จะสูญเสียยานอวกาศเนื่องจากระบบออนบอร์ดล้มเหลว ความน่าจะเป็นของการชนกันของวัตถุขนาดใหญ่สองชิ้นในวงโคจรต่ำประมาณเป็นเหตุการณ์เดียวใน 15 ปี เมื่อ 10 ปีที่แล้ว ตัวเลขนี้ลดลง 4 เท่า