رشد طرح ریزی و ایجاد منظومه های ماهواره ای برای کاربری های سنجش از دوری، مخابراتی و ارتباطی در چند سال گذشته چشمگیر و بسیار قابل توجه بوده است. شرکت های بزرگ و کوچک با رویای ارائه سرویس های یکپارچه و بلادرنگ (Real Time) پا به عرصه رقابت ساخت، پرتاب و بهره وری از ماهواره ها گذاشته اند تا در این بازار جهانی سهم قابل توجهی برای خود ایجاد کنند. حضور بیش از ۱۵۰ شرکت در جهان با هدف ایجاد منظومه های ماهواره ای خود مبین این موضوع می‌باشد.
اما اگر از زاویه دیگری به این موضوع نگاه کنیم، ماجرا کمی نگران کننده به نظر می‌رسد. افزایش تقاضا برای پرتاب هرچه بیشتر ماهواره به جهت ساخت منظومه های ماهواره ای، ریسک ناشی از تولید زباله های فضایی را افزایش خواهد داد. به طوری که در دهه گذشته، پرتاب ماهواره ها، ۶۰ درصد اشیا معلق در فضای ماورا جو را افزایش داده است. این در حالی است که تا اوایل سال ۲۰۲۱ تنها کمتر از ۷۰۰۰ ماهواره به فضا پرتاب شده بود. حال که قرار است در دهه های آتی تعداد ماهواره های در حال گردش به دور کره زمین در مدار های لئو، مئو و ژئو چندین برابر شود، چالش زباله های فضایی به امری غیر قابل انکار بدل خواهد شد.
اهمیت منظومه های ماهواره و تاثیر آن ها بر تجاری سازی خدمات فضاپایه به دولت ها، شرکت ها و عموم مردم بر کسی پوشیده نیست. اما همچون سایر تکنولوژی های نو ظهور در انقلاب صنعتی چهارم، حوزه فضا نیز نیازمند ایجاد رگولاتوری ها و قوانین شفاف برای استفاده بهینه و صلح آمیز برای تمام کشور های جهان می‌باشد.
اگر به موضوع اصلی بازگردیم، کار خود را با تعریف زباله فضایی شروع می‌کنیم.
«هر شئ ساخت بشر که بدور زمین در حال گردش و یا در حال سقوط به جو زمین باشد و نیز غیر عملیاتی باشد.»
به طور کلی زباله های فضایی به ۴ دسته قابل تقسیم می‌باشند:
- ماهواره های غیر عملیاتی
- بقایای اجزای راکت ها و ماهواره بر ها
- زباله های ناشی از انجام ماموریت ها
- زباله های ناشی از انفجار ها ، برخورد ها و …
مطالعه و رصد زباله های فضایی برای اولین بار توسط NASA Johnson Space Center در سال ۱۹۷۰ انجام شد. نتیجه تحقیقات آن ها بیانگر این بود که خطر برخورد فضایی در آن زمان بسیار دور از ذهن است و تنها سازه هایی با قطر بیش از ۱۰۰ متر در خطر هستند!!!
این عدد شاید برای دوره ای که تنها ۱۳ سال از پرتاب اولین ماهواره دنیا گذشته بود منطقی به نظر می رسید اما در حال حاضر زباله هایی با قطر ۱ سانتی متر هم رصد می‌شوند که به تنهایی برای از کار انداختن یک فضاپیما کافی هستند!
جالب است بدانید طبق تخمین های انجام شده توسط آژانس فضایی اتحادیه اروپا ESA ، بیش از ۶۷۰ هزار ذره قابل ردیابی در فضا وجود دارند که قطر آن ها بیش از ۱ سانتی متر می‌باشد.
دو حادثه ، عامل ازدیاد زباله فضایی
دو اتفاق بزرگ در عرصه فضایی باعث رشد چشمگیر زباله های فضایی شد. اولی، تست موشک ضدماهواره چینی ها در سال ۲۰۰۷ بود که کشور های مختلف دنیا نیز واکنش های بسیاری نسبت به آن داشتند. اما اتفاق دوم لزوم وجود سیستم های مدیریت ترافیک فضایی را بیش از پیش بر همگان اثبات کرد. کمااینکه پیش از آن نیز ارگان هایی چنین کاری را انجام می‌دادند. اتفاق دوم برخورد ماهواره مخابراتی یک شرکت امریکایی یعنی Iridium 33 و یک ماهواره نظامی روسی به نام Cosmos2251 بود که در ارتفاع ۷۸۰ کیلومتری زمین رخ داد و باعث تولید تعداد بسیار زیادی زباله فضایی شد.
چنین حوادثی تاثیرات زیادی روی ماموریت های فضایی به همراه دارد. ایجاد خطر برخورد و تخریب سایر ماهواره ها، بالارفتن ریسک گذر ماهواره بر ها از مدار های دارای زباله فضایی و در مواردی بلااستفاده شدن مدار بعلت وجود زباله فضایی از نمونه خطر های این معضل می‌باشد.
در سال های اخیر تحقیقات بسیاری برای استفاده از علوم مختلف هوش مصنوعی، رباتیک و کنترل برای جمع آوری زباله های فضایی انجام شده است و شرکت های مختلفی در این راستا شکل گرفته اند. ESA یکی از بزرگترین بازیگران عرصه فضایی ، تا کنون بروی چندین استارت آپ سرمایه گذاری کرده است تا طی سال های آتی به جمع آوری ماهواره ای غیر عملیاتی و یا زباله های فضایی در حال گردش در مدار بپردازند.
پیشگیری بهتر از درمان
حال پرتاب منظومه های ماهواره ای یعنی افزایش ریسک تصادف های فضایی در سال های آتی
مجامع بین المللی برای مدیریت این ریسک و کاهش هزینه های ناشی از جمع آوری زباله به دنبال وضع قوانین سخت‌گیرانه برای سازندگان و پرتاب کنندگان ماهواره هستند.
وضع این قوانین با توجه به رشد پرتاب ها در سال های اخیر امری منطقی به نظر می‌رسد. به طور مثال کمیسیون ارتباطات فدرال یا به اختصار FCC برای شرکت های نوظهوری که به دنبال ایجاد منظومه های ماهواره ای هستند مجوزی صادر می‌کند تا مراحل توسعه این شرکت ها را تسهیل کند. از شروط این مجوز تعبیه ی سیستم های De-Orbit روی ماهواره می باشد. به این معنا که ماهواره ها پس از گذشت عمر عملیاتی و انجام ماموریت خود به سمت اتمسفر زمین برگردند تا از ایجاد زباله جلوگیری شود.
همچنین اثبات پایین بودن ریسک برخورد ماهواره مذکور با سایر ماهواره های موجود در مدار( کمتر از ۱ درصد باید باشد) از سایر بندهای این مجوز می‌باشد.
شاهد هستیم که دنیا در عین توسعه و حرکت به سمت منظومه های پرتعداد، توجهی ویژه به موضوع زباله های فضایی دارد. پیش بینی ها ناشی از این موضوع است که در سال های آتی، این قوانین برای تمام کشور های دنیا پیاده سازی خواهد شد و این موضوع در عین حفظ سلامت اتمسفر فضایی می تواند چالشی جدی برای کشور های در حال توسعه باشد… .