با تلاش انسان برای تسخیر فضا، ماهوارههای از کارافتاده، قطعات راکتها و تکههای حاصل از انفجارهای فضایی بهتدریج معضلی بهنام زبالههای فضایی را به وجود آوردند.
روز دوشنبه دوم ژوئیهی امسال، فضاپیمای پژوهشی CryoSat-2 که بر یخهای قطبی زمین نظارت میکند، همانند همیشه در ارتفاع بالای 700 کیلومتر از سطح سیاره در حال گردش در مدار خود بود؛ اما در آن روز، ناظران ماموریت در آژانس فضایی اروپا (ESA) با وضعیتی خطرناک روبهرو شدند و دریافتند که قطعهای زبالهی فضایی بهطرز غیر قابل کنترلی در حال حرکت به سمت ماهوارهی 162 میلیون دلاری آنها است.
همانطور که مهندسان به دنبال کردن مسیر هر دو جسم پرداختند، احتمال برخورد آنها با یکدیگر بهآرامی افزایش یافت و ناظران ماموریت در ادامه بهمنظور جلوگیری از حادثه، ناگزیر به مداخله شدند. در 9 ژوئیه، آژانس فضایی اروپا با بهرهگیری از پیشرانش فضایی به CryoSat-2 شتاب داد تا آن را در مدار بالاتری قرار دهد و تنها 50 دقیقه بعد، زبالهی یادشده با سرعت سرسامآور 4.1 کیلومتر در ثانیه از کنار ماهواره عبور کرد.
این گونه مانورها هر ساله با افزایش تراکم فضای پیرامون زمین، بیش از پیش رواج پیدا میکنند. در سال 2017، شرکتهای تجاری، سازمانهای نظامی، مدنی و غیر حرفهای بیش از 400 ماهواره به دور زمین پرتاب کردند که چهار برابر بیشتر از میانگین سالانه در سالهای 2000 تا 2010 به حساب میآید. اگر شرکتهایی نظیر بوئینگ، وانوب و اسپیسایکس در پیروی از برنامههای خود، صدها تا هزاران ماهوارهی ارتباطی را تا چند سال آینده به فضا بفرستند، این رقم میتواند بهمراتب افزایش پیدا کند. در صورتی که این حجم عظیم از «صورتهای فلکی مصنوعی» به فضا بروند، شمار کلی آنها با تعداد ماهوارههایی که انسان در تاریخ پروازهای فضایی پرتاب کرده است، تقریبا برابر خواهد شد.
نگرانی درباره زبالههای فضایی به آغاز عصر ماهواره بازمیگردد
تمام این ترافیک در فضا بهصورت بالقوه میتواند منجر به وقوع فاجعهای تمامعیار شود. در سال 2009، ماهوارهی تجاری شرکت ایریدیوم با یک ماهوارهی ارتباطی غیر فعال روسی بهنام کاسموس 2251 برخورد کرد. این حادثه منجر به ایجاد هزاران قطعه گلولهی فضایی جدید شد که هماکنون دیگر ماهوارهها را در مدار نزدیک زمین در معرض تهدید قرار دادهاند؛ منطقهای که تا ارتفاع 2000 کیلومتری از سطح زمین ادامه پیدا میکند. در مجموع، نزدیک به 20 هزار جسم انسانساخت از ماهوارههای درحال فعالیت تا قطعات ریز پنلهای خورشیدی و قطعات راکتی در مدار وجود دارند و گردانندگان ماهواره نیز نمیتوانند از تمام برخوردهای احتمالی آنها با یکدیگر جلوگیری کنند؛ زیرا هر حرکت زمانبر و مصرفکنندهی سوختی است که در حالت عادی باید برای وظیفهی اصلی فضاپیما بهکاربرده شود.
نگرانی دربارهی زبالههای فضایی به آغاز عصر ماهواره بازمیگردد؛ اما تعداد اجسام در مدار بهقدری سریع در حال افزایش است که پژوهشگران در حال جستجو و یافتن روشهای جدید برای حل این مشکل هستند. در همین راستا، چندین تیم هماکنون تلاش میکنند تا شیوههای تخمین اجسام موجود در مدار را بهبود دهند تا گردانندگان ماهواره بتوانند بهنحو بهینهتری در فضای بیش از همه همیشه شلوغ، فعالیت کنند. در حال حاضر، برخی از پژوهشگران شروع به گردآوری حجم عظیمی از مجموعهی دادههایی کردهاند که دربردارندهی بهترین اطلاعات ممکن از موقعیت هر جسم در مدار هستند. جمعی از دیگر پژوهشگران نیز طبقهبندی زبالههای فضایی را توسعه میدهند و تلاش میکنند نحوهی اندازهگیری مشخصات نظیر شکل و اندازه هر جسم را دریابند تا گردانندگان ماهواره بتوانند از میزان خطر قرارگیری اجسام بر سر راه خود مطلع شوند و در صورت نیاز اقدامات لازم را انجام دهند. علاوه بر این، پژوهشگران متعددی نیز در حال تعیین مدارهای ویژهای هستند که ماهوارهها پس از اتمام ماموریتشان بتوانند وارد آنها شوند تا بهسرعت در اتمسفر بسوزند و از تولید زبالهی بیشتر جلوگیری شود.
آیندهی روند فعلی غیر قابل تصور است. تنها چند برخورد فضایی کنترلنشده میتواند زباله کافی برای بهراه انداختن آبشاری عظیم و سرگردان از قطعات متلاشیشده ایجاد یا به عبارتی دیگر، فضای نزدیک زمین را غیر قابل استفاده کند. کارولین فروه، پژوهشگر مکانیک مداری در دانشگاه پردیو در ایندیانا آمریکا میگوید: «اگر ما به همین شکل پیش برویم، به نقطهای بدون بازگشت خواهیم رسید.»