زباله‌ی فضایی چینی ایستگاه فضایی بین‌المللی را به مانور اضطراری وادار کرد

امیر نیک‌رو

۲۵ آبان ۱۴۰۰ | ۱۰:۳۹ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۳ دقیقه

فضاپیمای باری پروگرس MS-07 و سرنشین‌دار سایوز MS-07 متصل به ایستگاه فضایی بین‌المللی

ایستگاه فضایی بین‌المللی با یک مانور اضطراری خطر برخورد با یک زباله‌ی فضایی چینی را به سلامت پشت سر گذاشت.

طبق اعلام ناسا ۱۱ نوامیر (۲۰ آبان) ایستگاه فضایی بین‌المللی که به‌تازگی پذیرای فضانوردان مأموریت کرو-۳ شده است، ناچار شد با یک مانور اضطراری و فوری از مسیر برخورد احتمالی با یک زباله‌ی فضایی خارج شود.

در طول عمر ۲۳ ساله‌ی مداری ایستگاه حدود ۳۰ مسیر برخورد با زباله‌های مداری که نیاز به عملیات گریز دارند، وجود داشته است و سه نمونه از این خطرها در سال ۲۰۲۰ روی داد و حتی در ماه می (خرداد) امسال یک برخورد به ایستگاه صورت گرفت و یک تکه‌ی کوچک زباله‌ی فضایی سوراخی ۵ میلی‌متری در بازوی رباتیک ایستگاه ساخت آژانس فضایی کانادا ایجاد کرد.

حادثه‌ی اخیر اما شامل تکه‌ای از زباله‌های ماهواره‌ی هواشناسی منقرض شده‌ی «فنگ‌یون-۱سی» (Fengyun-1C) بود که در سال ۲۰۰۷ طی یک آزمایش موشک ضدماهواره‌ی چین منهدم شد. این ماهواره به بیش از ۳۵۰۰ قطعه تبدیل شد که بیشتر آن‌ها هنوز در مدار هستند و اکنون بسیاری به ناحیه‌ی مداری ایستگاه فضایی بین‌المللی کاهش ارتفاع داده‌اند.

در این مانور برای جلوگیری از برخورد، یک فضاپیمای باری پروگرس MS-79 روسیه که به ایستگاه متصل شده است، پیشران‌های خود را برای مدت کمی بیش از ۶ دقیقه روشن کرد. با این کار سرعت ایستگاه ۰٫۷ متر بر ثانیه تغییر یافت و مدار آن را که در حال حاضر بیش از ۴۰۰ کیلومتر ارتفاع داشت، حدود ۱٫۲ کیلومتر افزایش داد.

مدار در حال شلوغ شدن است

زباله‌های فضایی به یک نگرانی اصلی برای همه‌ی ماهواره‌هایی که به دور زمین می‌چرخند، تبدیل شده است. نه فقط ایستگاه فضایی که سازه‌ای عظیم به اندازه‌ی زمین فوتبال است، بلکه ماهواره‌های مهم دیگری مانند ایستگاه فضایی تیان‌گونگ چین، تلسکوپ فضایی هابل و هزاران ماهواره‌ی دیگر هم وجود دارند.

ISS به‌عنوان بزرگ‌ترین پایگاه فضایی سکونت‌پذیر اما آسیب‌پذیرترین هدف زباله‌های فضایی است. این آزمایشگاه مداری با سرعت ۷.۶۶ کیلومتر بر ثانیه دور زمین می‌چرخد و این یعنی به اندازه‌ای سریع است که فاصله‌ی چابهار تا تبریز (تقریبا جنوب شرقی‌ترین نقطه تا شمال غربی‌ترین نقاط ایران) را در ۵ دقیقه طی می‌کند.

برخورد با این سرعت، حتی به یک قطعه‌ی کوچک از زباله‌های فضایی، می‌تواند آسیب جدی ایجاد کند. هرچند آنچه مهم است، سرعت نسبی ماهواره و زباله است بنابراین برخی از برخوردها می‌توانند کندتر باشند، درحالی که برخی می‌توانند بسیار سریع‌تر روی دهند و حتی آسیب بیشتری وارد کنند.

همان‌طور که مدار پایین زمین به‌طور فزاینده‌ای شلوغ می‌شود، چیزهای بیشتری برای برخورد وجود دارد. هم‌اکنون تقریبا ۵۰۰۰ ماهواره‌ی فعال در مدار زمین هستند و شمار بیشتری هم اضافه خواهند شد. اسپیس‌ایکس به تنهایی به‌زودی بیش از ۲۰۰۰ ماهواره‌ی اینترنتی «استارلینک» (Starlink) را در مدار خواهد داشت که در مسیر رسیدن به هدف اولیه‌ی ۱۲ هزار و شاید در نهایت ۴۰ هزار ماهواره قرار دارد.

طرحی گرافیکی از زباله‌های فضایی در مدار زمین
Credit: ESA

موجی از زباله‌ها

اگر فقط خود ماهواره‌ها در مدار بودند، شاید اوضاع به بدی اکنون نبود. اما با توجه به اعلام دفتر زباله‌های فضایی آژانس فضایی اروپا، برآورد می‌شود که حدود ۳۶ هزار و ۵۰۰ جرم مصنوعی بزرگ‌تر از ۱۰ سانتی‌متر مانند قطعات ماهواره‌های از کار افتاده و بوسترهای موشک‌های پرتاب شده، در مدار زمین در حال چرخش باشند. همچنین حدود یک میلیون زباله‌ی فضایی با جرم بین ۱ تا ۱۰ سانتی‌متر و ۳۳۰ میلیون با اندازه‌های ۱ میلی‌متر تا ۱ سانتی‌متر وجود دارد.

بیشتر این اجرام در مدار پایین زمین قرار دارند. به دلیل سرعت‌های بالا در مدار زمین، حتی یک ذره‌ی رنگ می‌تواند پنجره‌ی ایستگاه فضایی را سوراخ کند و یک جرم به اندازه‌ی سنگ مرمر می‌تواند به یک ماژول تحت فشار نفوذ کند.

ماژول‌های ISS تا حدود با محافظ چندلایه محافظت می‌شوند تا احتمال سوراخ شدن و کاهش فشار را کاهش دهند. اما این خطر وجود دارد که چنین رویدادی پیش از پایان عمر ایستگاه فضایی که در حدود پایان این دهه تخمین زده می‌شود، روی دهد.

در جست‌وجوی زباله‌های فضایی

اگرچه هیچ کس فناوری ردیابی همه‌ی قطعه‌های زباله‌های فضایی را ندارد و همچنین امکان حذف همه‌ی آن‌ها نیست، اما روش‌های ممکن برای حذف قطعات بزرگ‌تر از مدار در حال بررسی است.

هم‌اکنون نزدیک به ۳۰ هزار قطعه‌ی بزرگ‌تر از ۱۰ سانتی‌متر توسط سازمان‌هایی در سراسر جهان مانند «شبکه‌ی نظارت فضایی» (Space Surveillance Network) آمریکا ردیابی می‌شوند.

همچنین شرکت‌های خصوصی کم‌کم وارد این حوزه می‌شوند و برای مثال هم‌بنیان‌گذار اپل یک شرکت جمع‌آوری زباله‌های فضایی تأسیس کرده است. در استرالیا هم سازمان‌های گوناگونی از جمله آژانس فضایی استرالیا و برخی مراجع علمی و خصوصی دنبال می‌شود.

همچنین مرکز هوافضای آلمان (DLR) پایگاهی دارد که به نظارت بر مدار زمین ثابت (در ارتفاع حدود ۳۶ هزار کیلومتری) اختصاص دارد. این مدار خانه‌ی بسیاری از ماهواره‌های ارتباطی است.