زباله‌های فضایی چگونه از بین برده می‌شوند؟ (بخش یکم)

تولید این زباله‌ها از 60 سال پیش که اسپوتنیک، نخستین ماهواره فضایی، به مدار زمین فرستاده شد، آغاز شده است و هر بار قراضه فضاپیماهایی به آنها اضافه شد که با سرعت هزاران مایل در ساعت دور زمین در حال گردش به دور زمین هستند.

تاریخ ویرایش: 26 خرداد ماه 1396

زباله‌ها راه ما را برای رسیدن به ستاره‌ها سد کرده‌اند. صدها هزار قطعه زباله فضایی از پیچ و مهره فضاپیماها گرفته تا دستکش فضانوردان و قطعات بازمانده از ماهواره‌ها و سفینه‌های فضایی منهدم شده، زمین را محاصره و در واقع فضای اطراف این کره خاکی را به زباله‌دانی تبدیل کرده‌اند. متاسفانه از بین بردن این زباله‌ها به راحتی استفاده از یک کامیون آشغال‌جمع‌کن روی زمین نیست و دانشمندان به دنبال راهی برای مقابله با این معضل فضایی هستند.

تولید این زباله‌ها از 60 سال پیش که اسپوتنیک، نخستین ماهواره فضایی، به مدار زمین فرستاده شد، آغاز شده است و هر بار قراضه فضاپیماهایی به آنها اضافه شد که با سرعت هزاران مایل در ساعت دور زمین در حال گردش به دور زمین هستند.

یکی از گام‌های اولیه برای از بین بردن این زباله‌ها این است که اپراتورهای فضایی، تجهیزات و وسایل فضایی را به درستی در فضا هدایت کنند تا از ایجاد زباله‌های فضایی جلوگیری کنند. فرقی نمی‌کند که این وسایل فضایی، ماهواره بدون سرنشین باشد یا راکت همراه با انسان یا حتی ایستگاه فضایی بین‌المللی. به هر حال به نظر می‌رسد که در آینده برخی پاکسازی‌های فعال در ارتفاعات بالا انجام گیرد تا از وقوع خطرات احتمالی جلوگیری شود.

به گفته بیل ایلور، محقق شرکت Aerospace، فرستادن تجهیزات و راکب‌های فضایی کار راحتی است اما این خارج کردن آنهاست که کار را مشکل می‌کند.

این زباله‌های فضایی که گاهی برخی از آنها با سرعت 29 هزار کیلومتر در ساعت در مدار زمین در حال حرکت هستند، می‌توانند صدها سال به حرکت خود ادامه دهند. با این حال، نرخ افزایش این زباله‌ها در طی دهه گذشته، در مدار نزدیک به زمین بسیار بالاست. به طور مثال، در ژانویه سال 2007 دولت چین یک ماهواره کهنه هواشناسی را طی آزمایشی در فضا منهدم کرد و نتیجه آن ایجاد 2500 قطعه زباله جدید در فضا شد.

در فوریه دو سال بعد نیز یک ماهواره روسی 860 کیلویی با یک ماهواره مخابراتی 540 کیلویی برخورد کرد و نتیجه این برخورد سهمگین که در 790 کیلیومتری صربستان رخ داد، زباله‌های فضایی‌ای بود که تولید شدند و هم‌اکنون نیز کره زمین را تهدید می‌کنند.

در گذر زمان، با افزایش ماهواره‌ها و برخورد بیشتر قطعات این زباله‌ها رو به افزایش گذاشته و به بحران جدی تبدیل شده است. بر اساس اثری که اثر «سندروم کسلر» نامیده می‌شود، یک قطعه یک سانتی‌متری زباله فضایی می‌تواند با قدرتی برابر با یک نارنجک دستی با ماهواره‌ برخورد کند. هر برخورد موجب ایجاد قطعات بیشتری می‌شود و روند تولید زباله‌های فضایی به صورت «آبشاری» ادامه می‌یابد.

زباله‌های فضایی چگونه از بین برده می‌شوند؟ (بخش یکم)

از آنجا که اکتشافات فضایی دولت‌ها به مرور به بخش خصوصی سپره می‌شود، کسب‌وکار ردیابی وسایل فضایی و زباله‌ها نیز به امری تجاری تبدیل شده است. هم‌اکنون شرکت‌های متعددی وجود دارند که به دنبال یافتن راهی برای پاکسازی زباله‌های فضایی هستند.

در ادامه به معرفی و بررسی برخی دستاوردها که در زمینه از بین بردن زباله‌های فضایی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، می‌پردازیم:

فضاپیمای برین

«برین کرفت» باریک‌ترین فضاپیمایی است که تاکنون دیده‌اید. ابعاد این فضاپیما حدود یک متر در یک متر است و فقط 100 گرم وزن دارد. ایده ساخت این فضاپیما از زمان کودکی به ذهن سیژفرید جانسون (Siegfried Janson)، دانشمند ارشد شرکت Aerospace، خطور کرده است.

فضاپیمای برین

برین کرفت به دور اشیاء می‌گردد و نیروی کششی به آن وارد می‌کند تا از سرعت چرخش آن کم کند و آن را به اتمسفر زمین بفرستد. این فضاپیما اگر سوخت کافی داشته باشد، سپس شکار زباله دوم را شروع می‌کند.

برین کرفت ماه گذشته توانست در رقابت «طرح کانسپت‌های پیشرفته نوآورانه ناسا» برنده شود و جایزه 500 هزار دلاری آن را به خود اختصاص دهد. این فضاپیما از «کاپتون»، یک نوع فیلم پیشرفته ساخته شده است که در بسیاری از وسایل فضایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این همه برین کرفت کمتر از نصف ضخامت یک تار موی انسان ضخامت دارد تا به قول سازندگانش، از یک بعد خلاص شوند.

این فضاپیما مجهز به سلول‌های خورشیدی بسیار ریز و نیروی محرکه مایع یونی است. جیسون در این مورد می‌گوید: «یکی از کابوس‌های امروز دانشمندان این است که حجم زباله‌های فضایی ساعت به ساعت در حال افزایش است و تا 20 یا 30 سال آینده به یک معضل بزرگ تبدیل خواهد شد».

دانشمندان امیدوارند که با کمک این ورقه‌ها، فضاپیمایی را در ابعاد یک قوطی 1/5 متری درست کنند. جیسون تخمین می‌زند که این فضاپیما می‌تواند بیش از 40 شیء در حال حرکت با سرعتی سریع‌تر از گلوله تفنگ را در فضا بگیرد و از لحاظ عملکردی مشکلی برایش رخ ندهد. گفتی است این وسیله کوچک و ظریف باید به قدری محکم باشد که بتواند در برابر اثرات تشعشات فضایی نیز مقاومت کند.

پاکبان مداری

شرکتی با نام Ad Astra Rocket که راکت پلاسما تولید می‌کند، قصد دارد سفرهای فضایی را آسان‌تر و سریع‌تر کند و هزینه تولید راکت‌های فضایی را از نمونه‌های احتراق شیمیایی کاهش دهد.

پاکبان مداری

محصول این شرکت نوعی قایق یدک‌کش خورشیدی- برقی است که راکت‌های یک بار مصرف را با خود حمل می‌کند و انرژی مورد نیازش را از یک موتور پلاسما تامین می‌کند تا بتواند به راحتی در میان حجم انبوه زباله‌های فضایی حرکت کند و مانور بدهد.

چند سیستم هیدرولیک کوچک به این وسیله یدک‌کش وصل شده است که آن را به سمت زباله‌های فضایی پرتاب می‌کنند. این سیستم هیدرولیک، به زباله‌های فضایی می‌چسبد و یا آنها را به زمین برمی‌گرداند یا بر فراز اقیانوس آرام جنوبی به صورت کنترل‌شده می‌سوزاند یا آنها را در یک مدار بالاتر قرار می‌دهد.

به گفته فرانکلین چانگ دیاز، فیزیکدان و مدیرعامل شرکت، آنها نوعی سیستم محرکه توسعه داده‌اند که امکان جمع‌آوری زباله در چند مرتبه را فراهم می‌آورد و همین امر وجه تمایز «اوربیتال سوییپر» از سایر دستگاه‌های حذف زباله‌های فضایی است. موتور پلاسما به این دستگاه امکان می‌دهد در یک ماموریت چندین عملیات پاکسازی را انجام دهد.

منبع: آنا/نسترن صائبی

  • دیدگاه کاربران

ارسال دیدگاه جدید

(ضروری)
 
(ضروری)
(ضروری)
تبلیغات در پورتال هوافضای ایران
هفته جهانی فضا ۲۰۱۷: کاوش جهان جدید در فضا
نیازمندی‌های هوایی و فضایی ایران
کانال تلگرام پورتال هوافضای ایران
فهرست کانال‌ها و گروه‌های هوافضا و هوانوردی ایران در تلگرام
عکس های تصادفی
Sergey Ryazanskiy Conducts a SpacewalkView from the Cockpit of a Russian Search and Rescue HelicopterExpedition 44 Qualification ExamsF. Richard Scobee, STS-51L Mission Commander
فرهنگ واژگان هوافضا-نسخه 1
   
عضویت در خبرنامه و آگاهی از تازه ها
تبلیغات
نیازمندی های هوافضا
فروش آنلاین انواع سنسور دما، ترموکوپل و pt100
فروش آنلاین سنسور فشار هاگلر (Hogller) آلمان
طراحی و ساخت تجهیزات دوار
حامی پیپر
نیازمندی های هوافضایی
آخرین نظرات
26 شهریور ماه 1396
مه آرا در نوشته دانشکده مکانیک و هوافضای دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران:
من ورودی 96 هوافضای آزاد تهرانم ...میخوام بدونم سختی این رشته چقدره .. من زبانم خوبه ولی م ...
23 شهریور ماه 1396
دریا زند در نوشته دانشکده‌ی مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران):
در پاسخ به "فضانورد" دوست خوبم من دانشجوی ارشد هوافضای امیرکبیرم...فضا نوردی هی ...
22 شهریور ماه 1396
سهیلا در نوشته چگونه می‌توان فضانورد شد؟ :
سلام.من رشته تجربی هستم و پیش دانشگاهیم تمام شده.آیا اگر در رشته علوم زیستی لیسانس بگیرم ب ...
13 شهریور ماه 1396
Adris در نوشته چگونه می‌توان فضانورد شد؟ :
جدیدا تمامی کشور های پیشرفته جهان اول ، برای امادگی خروج از زمین به سیاره ای دیگر در تلاش ...
11 شهریور ماه 1396
دانشجوی هوافضای صنعتی شریف در نوشته طبق پژوهش‌های جدید، سطح مریخ از آنچه دانشمندان تصور می‌کردند، خطرناک‌تر و سمی‌تر است:
چه قدر جالب و اما...چه بد !!! ماه هاست فکر من درگیر حیات بر روی مریخ بود ... واقعا شوکه ...
6 شهریور ماه 1396
Zahra در نوشته بازار کار رشته‌ی مهندسی هوافضا در ایران:
سلام من سوالی دارم که اگه لطف کنیدهمین امروزپاسخگوباشیدممنون میشم. واسه ی یه دخترکدوم رشت ...
6 شهریور ماه 1396
mohammad nejati در نوشته ارتباط با ما:
عرض سلام وخسته نباشید خواهشمندم اگر میشه جواب بنده رو بدید ممنون میشم سوالم اینه میش ...
5 شهریور ماه 1396
بهزاد منفردی در نوشته شرکت صنایع هواپیماسازی ایران (هسا):
سلام. بنظر من بهترین روش برای رادار گریز کردن هواپیما جنگنده عبور دادن امواج رادار از هواپ ...
4 شهریور ماه 1396
خلبان عادل مجدمی در نوشته چگونه می‌توان فضانورد شد؟ :
سلام و عرض ادب دارم خدمت بینندگان محترم و دانش آموختگان ایران غیور و صبور ،،،امروزه حرف و ...