فاجعه در کمین مدار زمین؛ زنگ خطر آلودگی فضایی به صدا درآمد

به گزارش بخش اخبار علمی زوم تک , سازمان فضایی اروپا (ESA) با انتشار هشداری جدی، وضعیت بحرانی زباله‌ های فضایی در مدار زمین را اعلام کرد. این سازمان تاکید دارد که حجم رو به افزایش قطعات رها شده از ماهواره‌ ها و موشک‌ های قدیمی، تهدیدی جدی برای ماموریت‌ های فضایی آینده و حتی برای عملکرد ماهواره‌ های حیاتی کنونی به شمار می‌رود. برخورد این زباله‌ ها با سرعت‌ های بالا می‌تواند خسارات جبران‌ ناپذیری به فضاپیماها وارد کرده و زنجیره‌ای از برخوردهای بیشتر را به راه اندازد، فضایی که برای ارتباطات، ناوبری و تحقیقات علمی ضروری است، در حال تبدیل شدن به یک میدان مین خطرناک است و پاکسازی فوری آن یک ضرورت اجتناب‌ ناپذیر به نظر می‌رسد.

مدار زمین در خطر: گزارش ESA درباره بحران زباله های فضایی و راهکارهای مقابله

فضای بیکران اطراف سیاره ما، که روزگاری مظهر پاکی و اکتشافات بی حد و حصر بود، اکنون با سرعتی نگران کننده در حال تبدیل شدن به محیطی شلوغ، آلوده و بالقوه خطرناک است. آژانس فضایی اروپا (ESA) در گزارش جدید و هشدار دهنده ای که در تاریخ اول آوریل (احتمالا اشاره به اول آوریل ۲۰۲۵) منتشر کرد، زنگ خطر را درباره بحران فزاینده زباله های فضایی به صدا درآورده و بر ضرورت اقدامات فوری و هماهنگ جهانی برای مهار این تهدید تاکید کرده است.

بحرانی به نام زباله های فضایی

گزارش جامع ESA درباره “محیط فضا” تصویری روشن اما نگران کننده از وضعیت فعلی ارائه می دهد. مدار های اطراف زمین، به ویژه مدار پایینی زمین (Low Earth Orbit – LEO) که میزبان هزاران ماهواره فعال از جمله ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) و منظومه های ماهواره ای اینترنتی است، به طور فزاینده ای با بقایای ماموریت های فضایی گذشته انباشته شده است. این بقایا که “زباله فضایی” نامیده می شوند، شامل ماهواره های از کار افتاده، مراحل بالایی راکت های مصرف شده، قطعات جدا شده در حین عملیات فضایی، و میلیون ها ذره کوچک حاصل از برخورد ها و انفجار های پیشین است.

خطر اصلی اینجاست که این زباله ها با سرعت های سرسام آوری (اغلب بیش از ۲۸ هزار کیلومتر بر ساعت) در حال حرکت هستند. در چنین سرعت هایی، حتی یک قطعه کوچک فلز یا رنگ می تواند در صورت برخورد با یک ماهواره فعال یا فضاپیمای سرنشین دار، آسیب های فاجعه باری به بار آورد. گزارش ESA تخمین می زند که بیش از ۱.۲ میلیون قطعه زباله با ابعاد بزرگتر از یک سانتیمتر (به اندازه ای که بتوانند آسیب جدی ایجاد کنند) و بیش از ۵۰ هزار قطعه بزرگتر از ۱۰ سانتیمتر در مدار زمین وجود دارد.

برخورد با یک شیء یک سانتیمتری می تواند یک ماهواره چند میلیون دلاری را از کار بیندازد و برخورد با اجسام بزرگتر از ۱۰ سانتیمتر، پتانسیل متلاشی کردن کامل یک فضاپیما را دارد. حادثه سال ۲۰۱۶ که در آن یک ذره میکروسکوپی باعث ایجاد ترکی ۷ میلیمتری در پنجره ضخیم ایستگاه فضایی شد، گواهی بر این خطر است.

سندرم کسلر: کابوس فضایی

نگران کننده تر از خطر برخورد های منفرد، پدیده ای است که به “سندرم کسلر” شهرت دارد. این سناریو که توسط دانشمند ناسا، دونالد کسلر، در سال ۱۹۷۸ مطرح شد، وضعیتی را توصیف می کند که در آن تراکم زباله های فضایی به حدی می رسد که برخورد ها به امری رایج تبدیل می شوند. هر برخورد، هزاران قطعه زباله جدید ایجاد می کند که به نوبه خود احتمال برخورد های بعدی را افزایش می دهند. این امر می تواند منجر به یک واکنش زنجیره ای غیر قابل کنترل شود که در نهایت، مدار های کلیدی زمین را برای صد ها یا هزاران سال با ابری متراکم و مرگبار از زباله های پرسرعت، غیر قابل استفاده می کند.

گزارش ESA با صراحت هشدار می دهد که حتی اگر همین امروز تمام پرتاب های فضایی متوقف شوند، حجم زباله های موجود به قدری زیاد است که دیگر برای جلوگیری از این آبشار برخورد مهار ناپذیر کافی نخواهد بود. این بدان معناست که ما احتمالا از نقطه بی بازگشت برای جلوگیری کامل از سندرم کسلر عبور کرده ایم و تنها می توانیم برای کند کردن روند و مدیریت آن تلاش کنیم.

عوامل تشدید کننده بحران

وضعیت فعلی حاصل دهه ها فعالیت فضایی بدون توجه کافی به پیامد های زیست محیطی آن است. اما گزارش ESA به سه عامل کلیدی اشاره می کند که در سال های اخیر این بحران را تشدید کرده اند:

1. افزایش ترافیک فضایی: تعداد پرتاب های فضایی سالانه به طور چشمگیری افزایش یافته و رکورد های جدیدی ثبت می کند.
2. منظومه های ماهواره ای بزرگ: ظهور منظومه های عظیم ماهواره ای (مانند استارلینک، وان وب و غیره) که شامل هزاران ماهواره کوچک در مدار LEO هستند، به شدت به تراکم اجرام در این مدار افزوده است.
3. افزایش بازیگران تجاری: ورود شرکت های خصوصی متعدد به عرصه فضا، اگرچه نوآوری را افزایش داده، اما مدیریت و نظارت بر فعالیت ها و رعایت استاندارد های کاهش زباله را پیچیده تر کرده است.

اگرچه بخشی از زباله ها به طور طبیعی و به مرور زمان در اثر کشش جوی از مدار خارج شده و در اتمسفر می سوزند، اما سرعت این پاکسازی طبیعی به مراتب کندتر از سرعت اضافه شدن زباله های جدید و تولید زباله در اثر برخورد هاست. این چرخه معیوب (زباله بیشتر -> برخورد بیشتر -> زباله بیشتر) همچنان ادامه دارد.

راهکار ها: پیشگیری و پاکسازی فعال

آژانس فضایی اروپا برای مقابله با این بحران، راهکار های دو جانبه ای را پیشنهاد می کند:

1. پیشگیری (Mitigation): تمرکز اصلی بر کاهش حداکثری تولید زباله های جدید است. توصیه کلیدی ESA در این زمینه، الزام به طراحی ماهواره ها و مراحل بالایی راکت ها به گونه ای است که حداکثر تا پنج سال پس از پایان عمر مفید خود، به طور ایمن از مدار خارج شوند (خواه با سوختن در جو و خواه با انتقال به مدار های “قبرستانی” دورتر). این یک گام بسیار مهم و سختگیرانه تر از توصیه قبلی ۲۵ ساله است و اجرای آن نیازمند همکاری جهانی و تعهد اپراتور های ماهواره ای است.
2. پاکسازی فعال (Remediation/Active Debris Removal – ADR): از آنجایی که پیشگیری به تنهایی کافی نیست، اقدام ضروری بعدی، توسعه و اجرای ماموریت هایی برای حذف فیزیکی زباله های بزرگ و خطرناک موجود در مدار است. این کار بسیار پرهزینه و از نظر فنی چالش برانگیز است و نیازمند توسعه فناوری های نوینی مانند تور های فضایی، بازو های رباتیک، یا سیستم های هارپون برای گرفتن زباله ها و سپس خارج کردن کنترل شده آن ها از مدار است.

گام عملی ESA: ماموریت ClearSpace-1

آژانس فضایی اروپا در زمینه پاکسازی فعال پیشگام است و قصد دارد اولین ماموریت جهانی برای حذف یک زباله فضایی موجود را به اجرا بگذارد. ماموریت ClearSpace-1 که پرتاب آن برای سال ۲۰۲۸ برنامه ریزی شده است، هدف دارد تا یک قطعه ۱۱۳ کیلوگرمی از بقایای یک راکت قدیمی به نام Vespa را که از سال ۲۰۱۳ در مدار LEO سرگردان است، رهگیری کرده، با استفاده از بازو های رباتیک آن را بگیرد و سپس هر دو (فضاپیمای پاکساز و زباله) با هم به سمت جو زمین هدایت شوند تا به طور ایمن بسوزند. موفقیت این ماموریت می تواند راه را برای ماموریت های پاکسازی گسترده تر در آینده هموار کند.

نتیجه گیری: اقدامی فوری برای آینده فضا

گزارش آژانس فضایی اروپا هشداری جدی است که نباید نادیده گرفته شود. زباله های فضایی تهدیدی فزاینده برای زیرساخت های حیاتی فضایی هستند که تمدن مدرن ما به آن ها وابسته است (از ارتباطات و ناوبری گرفته تا پیش بینی آب و هوا و تحقیقات علمی). اگر اقدامی فوری و هماهنگ در سطح جهانی برای کاهش تولید زباله های جدید و آغاز پاکسازی فعال مدار زمین صورت نگیرد، ممکن است در آینده ای نه چندان دور، برخی از ارزشمندترین مناطق فضایی اطراف سیاره مان را برای همیشه از دست بدهیم. آینده پایدار در فضا نیازمند مسئولیت پذیری تمام بازیگران این عرصه است.