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
کانال تلگرام پورتال هوافضای ایران (ایران هوافضا)
نیازمندی های هوافضا
فهرست کانال‌ها و گروه‌های هوافضا و هوانوردی ایران در تلگرام
عکس های تصادفی
Astronaut Rick Mastracchio in StationNASA officials and Members of the Presidential CommissionMemorial Services for the Challenger SevenNASA: SPACEX Dragon Released from ISS
فرهنگ واژگان هوافضا-نسخه 1
   
عضویت در خبرنامه و آگاهی از تازه ها
تبلیغات
دیکشنری هوانوردی و هوافضا "چکاوک"
مرجع کامل سنسور ها، ابزار دقیق و سیستم های اندازه گیری
اولین جشنواره ملی پرواز آزاد ایران (جمپا)، 1397
نیازمندی های هوافضا
کتاب داستنی های علم پرواز
کانال تلگرام پورتال هوافضای ایران
نیازمندی های هوافضا
آخرین نظرات
21 دی ماه 1397
اسماعیل درویشی در نوشته نرم افزار فلوئنت (FLUENT):
با سلام ممنون بابت مطالب خودتون استاد عزیز ما چطوري میتوانیم تکست فایل ها رو از فلوینت د ...
17 دی ماه 1397
علی در نوشته ماهنامه صنايع هوايي:
یاد مجله صنایع هوایی بخیر این مجله را من بیشتر در دهه هفتاد بین سال های 1373 تا 1378 می خ ...
11 دی ماه 1397
محمد در نوشته شرکت پشتیبانی و نوسازی بالگردهای ایران (پنها):
سلام لطفا نیتونید راهنمایی کنید که شما origin and packing میفروشید?
8 دی ماه 1397
شرکت یاسان در نوشته اتحادیه صنایع هوایی و فضایی ایران:
با سلام، احتراما شرکت یاسان، تامین کننده کلیه قطعات و تجهیزات الکترونیکی مخابراتی آمادگکی ...
6 دی ماه 1397
مهدی اسدی در نوشته پرسش و پاسخ پیرامون رشته مهندسی هوافضا (برگرفته از دانشگاه امیرکبیر):
میشه رشته های پر دارمد رشته ریاضی معرفی کنید
5 دی ماه 1397
پژمان فولادوند در نوشته نسل جدید اینترنت فضایی ناسا آماده استفاده شد:
سلام وقت بخیر.در رابطه با جاذبه در فضا نظری داشتم به این صورتکه در زمین به دلیل کروی بودن ...
28 آذر ماه 1397
هادی در نوشته پژوهشگاه هوافضا:
سلام آیا بنده میتونم اینجا امریه بگیرم؟ فوق لیسانس مکانیک، از دانشگاه تبریز گرفتم، ده سا ...
27 آذر ماه 1397
مهشید سالمدوست در نوشته فهرست کانال‌های هوافضا و هوانوردی ایران در تلگرام:
باشگاه علمی تفریحی ایکات منحصر به فردترین باشگاه علمی ایران در دو موضوع هوانوردی و هوافضا ...
24 آذر ماه 1397
کلید ثروت در نوشته چگونه دانش بنیان شوید + مستندات مورد نیاز:
مطلب مفیدی بود ! سپاس از سایت خوب تان !