نابودی زباله های فضایی با شلیک لیزر زمینی!

نابودی زباله های فضایی با شلیک لیزر زمینی!



محققان در یک طرح جدید برای تخلیه مدار زمین از ضایعات فضایی از یک لیزر زمینی قدرتمند سخن گفته‌اند که می‌تواند با شلیک پالس‌های قدرتمند به تولید یک جت پلاسمای کوچک که از خود ضایعات نشات گرفته، پرداخته و آنها را اساسا به نوعی موشک لیزری تبدیل کرده که خود را از مدار حذف می‌کند.



براساس این پژوهش که در مجله آرشیو منشر شده، حرارت ایجاد شده از انفجارهای لیزری منجر به تبخیر بخش کوچکی از زباله فضایی و تبدیل آن به یک جت پلاسما می‌شود که با کاهش سرعت جسم، آنرا از مدار زمین خارج می‌کند. به گفته مهندس کلاود فیپس از شرکت فوتونیک آسوشیتس که از مولفان این طرح است، با این کار در حقیقت یک موشک لیزری ایجاد می‌شود که از زباله فضایی به عنوان سوخت خود استفاده می‌کند.



ضایعات فضایی که متشکل از طیف گسترده‌ای از بلورهای رنگی کوچک تا ماهواره‌های از رده خارج و مراحل موشک صرف شده هستند، اکنون به یک نقطه اوج رسیده‌اند. آژانس‌های فضایی که چندین دهه بر این گمان بودند که مدار پایین زمین از ظرفیت بالایی برای این ضایعات برخوردار است، اکنون دریافته‌اند که احتمال برخورد این زباله‌ها با ماهواره‌ها و فضاپیماهای زمینی تا حد زیادی اجتناب‌ناپذیر شده و هر برخورد منجر به تولید هزاران زباله جدید خواهد شد.



این سناریو که ابتدا توسط دونالد کسلر، اخترفیزیکدان آمریکایی در سال 1978 مطرح شده بود بدین معنی است که فضاپیماهای در حال ورود به مدار پایین زمین با تهدید برخورد با این ضایعات و سوراخ شدن پوسته آنها روبرو خواهند بود. دو سال پیش در اولین برخورد جدید ماهواره با ماهواره، یک ماهواره ارتباطی با یک فضاپیمای از رده خارج روسی برخورد کرد. اوایل سال جاری نیز ساکنان ایستگاه فضایی بین‌المللی در پی نزدیک شدن یک زباله فضایی به آنها مجبور به پناه گرفتن در فضاپیمای سایوز شدند.



ناسا اکنون طرح‌های زیادی را برای پاکسازی فضا در دست بررسی دارد که از جمله آنها می‌توان به بافت تور بین تیرک‌های قابل تورم یا فضاپیماهای جمع‌آوری بدون سرنشین با قابلیت پرواز در اطراف و جمع‌آوری ضایعات اشاره کرد. از دیگر طرح‌ها می‌توان به یک سیستم لیزری زمینی حذف اشاره کرد که در آن یک لیزر متوسط از تکانه‌های کوچک ایجاد شده توسط فوتون‌ها برای حرکت جسم به سوی خارج مدار استفاده می‌کند. اما به گفته کسلر که دانشمند ارشد اسبق ناسا برای تحقیقات ضایعات مداری بوده، چنین رویکردی تنها به زباله‌های سبک محدود بوده و توانایی کاربری برای اجسام سنگین و بزرگ را ندارد.



لیزرهای قویتر با قدرت 150 کیلووات قادر خواهند بود که اجسام با هر اندازه را از مدار زمین خارج کنند. ضایعات کوچک پس از کاهش سرعت آنها و بیرون رفتن از مدار در جو زمین خواهند سوخت، در حالیکه برای ضایعات بزرگتر نیاز به هدایت آنها به سوی جایی مانند اقیانوس آرام است.



استفاده از لیزر زمینی، نیاز به ارسال یک خودرو به فضا را حذف کرده که منجر به کاهش چند میلیون دلاری در هزینه‌ها خواهد شد. بر اساس برآوردهای تیم فیپس، حذف یک جسم کوچک هزینه‌ای برابر با چند هزار دلار دارد که برای جسم بزرگتر این هزینه تا یک میلیون دلار افزایش می یابد. با این حال به گفته کسلر، این شیوه نیازمند احتیاط بیشتری است. وی اظهار کرد: اگر مراقب نباشید،‌ ممکن است به بخش اشتباهی از ماهواره ضربه زده یا به حدی آنرا تبخیر کنید که منفجر شود.



فیپس بر این باور است که می‌توان یک تلسکوپ 10 متری اختصاصی با قابلیت‌های لازم برای پیگیری زباله‌های فضایی ساخته و محل و چگونگی شلیک پالسهای لیزری به سوی آن را محاسبه کرد. تمام فناوریهای لازم برای این شیوه از جمله یک آینه بزرگ و لیزر قوی اکنون وجود داشته یا در حال ساخت هستند. اما تنها مخالفت عمده با این پروژه از سوی جامعه بین‌المللی ممکن است به دلیل ترس از کاربرد چنین لیزر قدرتمندی در جهت اهداف نظامی ابراز شود که ناسا به دلیل این گونه پیچیدگی‌های سیاسی از پذیرش هرگونه طرح لیزری خودداری می‌کند. اما به عقیده فیپس، پیگیری زباله‌های فضایی باید به عنوان بخشی از یک تلاش بین‌المللی تلقی شود. نیمی از ضایعات فضایی توسط روسیه و آمریکا ایجاد شده‌اند و از این رو باید با همکاری با هم به حل این معضل بپردازند. فیپس اظهار کرد: اگر همکاری به صورت بین‌المللی صورت بگیرد، دیگر کسی به لیزر به عنوان سلاحی در لباس میش نگاه نخواهد کرد!