محلول پلاسما راه را برای پاکسازی "زباله‌دان" فضایی هموار می‌کند

(دن تری) - زباله‌های ماهواره‌ای در اطراف زمین در حال افزایش هستند و خطر تهدیدهای ایمنی برای فضانوردان، فضاپیماها و حتی تأثیر بر فعالیت‌های روی زمین را افزایش می‌دهند.

وقتی ایستگاه فضایی بین‌المللی مجبور است در کمتر از یک هفته دو بار از برخورد با زباله‌های فضایی اجتناب کند، وقت آن رسیده که بدانیم با این زباله‌ها چه کنیم (تصویر: ناسا).

اکتشافات فضایی بشر، علیرغم دستاوردهای بزرگ فراوانش، در حال ایجاد یک مشکل جدی است: زباله‌های فضایی.

این وضعیت به ویژه در سال ۲۰۲۴ نگران‌کننده می‌شود، زمانی که آژانس فضایی اروپا (ESA) گزارش می‌دهد که حدود ۴۰ هزار قطعه بزرگ زباله و صدها هزار قطعه کوچک در مدار زمین شناور هستند.

هر قطعه زباله فضایی، چه بزرگ و چه کوچک، خطر برخورد بالایی دارد. یک نمونه بارز آن حادثه سال ۲۰۲۱ است که در آن یک ماهواره نظامی چینی پس از برخورد با زباله‌های کنترل نشده منفجر شد.

این زباله‌ها نه تنها تهدیدی برای فضاپیماها و فضانوردان هستند، بلکه برای ماهواره‌های حیاتی که از فعالیت‌های حیاتی روی زمین پشتیبانی می‌کنند نیز خطری ایجاد می‌کنند. نکته نگران‌کننده این است که ما در حال حاضر هیچ برنامه مشخصی برای مقابله با این آشفتگی نداریم.

وضعیت نگران‌کننده و چالش‌های پیش رو

معمولاً زباله‌های فضایی سال‌ها در مدار زمین می‌چرخند و سپس دوباره وارد جو شده و می‌سوزند. مدت زمان سقوط آنها به ارتفاعشان بستگی دارد؛ اجسامی که بیش از ۱۰۰۰ کیلومتر بالاتر از آستانه ورود مجدد باشند، می‌توانند قرن‌ها به چرخش خود به دور زمین ادامه دهند.

افزایش زباله‌های فضایی، پروازهای مدار پایین زمین را مجبور به در نظر گرفتن احتمال برخورد کرده است و ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) مرتباً مجبور به انجام مانورهای اجتناب از زباله‌های فضایی است.

حذف زباله‌های فضایی بدون اینکه اجازه دهیم از مدار خارج شوند، طبیعتاً اغلب نیاز به تماس مستقیم دارد که خطر برخورد و آسیب به تجهیزات گران‌قیمت را افزایش می‌دهد و حتی در صورت مداخله مستقیم، جان انسان‌ها را نیز به خطر می‌اندازد.

راهکاری نوآورانه با استفاده از فناوری پلاسما

پروفسور کازونوری تاکاهاشی از دانشکده مهندسی دانشگاه توهوکو ژاپن، یک راه حل امیدوارکننده ارائه داده است: استفاده از سیستم‌های پیشرانش پلاسما. او معتقد است که پیشرانش پلاسما می‌تواند پاسخی برای مشکل زباله‌های فضایی باشد.

این سیستم به ماهواره‌ای مجهز به پیشرانه پلاسما متکی است. ماهواره، پلاسما را به سمت زباله‌های در حال عبور می‌پاشد. نیروی تولید شده توسط پلاسما، سرعت زباله‌ها را کاهش می‌دهد و آنها را سریع‌تر از مدار خارج می‌کند و فرآیند جمع‌آوری را از سال‌ها یا قرن‌ها به تنها چند دقیقه کوتاه می‌کند.

یک چالش بزرگ در مورد پیشرانش پلاسما این است که جت می‌تواند ماهواره را به سمت خود هل دهد و راندمان را کاهش دهد. برای غلبه بر این مشکل، پروفسور تاکاهاشی یک پیشران «پلاسمای دو جهته» طراحی کرد که برای پاشش پلاسما در دو جهت، جبران نیروی پیشران و حفظ موقعیت ماهواره طراحی شده است.

آزمایش‌ها در محیط خلاء که شرایط فضا را شبیه‌سازی می‌کنند، اثربخشی این طرح را ثابت کرده‌اند و حتی می‌توانند روند خروج از مدار را تسریع کنند.

اگرچه این دستگاه هنوز برای استقرار عملی آماده نیست، اما این دستاورد گامی مهم در جهت «توسعه یک سیستم پیشرانش قادر به حذف ایمن و کارآمد زباله‌های فضایی» محسوب می‌شود.

این راهکار بدون تماس، نویدبخش آغاز دوران جدیدی در حفاظت از محیط فضا است و تضمین می‌کند که فعالیت‌های اکتشاف و بهره‌برداری فضایی آینده ایمن و پایدار باشند.

منبع: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-phap-plasma-mo-duong-don-sach-bai-rac-vu-tru-20251021012829366.htm