وبلاگ مهندسی مديريتICT

نابودی زباله های فضایی با شلیك لیزر زمینی!

محققان در یك طرح جدید برای تخلیه مدار زمین از ضایعات فضایی از یك لیزر زمینی قدرتمند سخن گفته‌اند كه می‌تواند با شلیك پالس‌های قدرتمند به تولید یك جت پلاسمای كوچك كه از خود ضایعات نشات گرفته، پرداخته و آنها را اساسا به نوعی موشك لیزری تبدیل كرده كه خود را از مدار حذف می‌كند.

براساس این پژوهش كه در مجله آرشیو منشر شده، حرارت ایجاد شده از انفجارهای لیزری منجر به تبخیر بخش كوچكی از زباله فضایی و تبدیل آن به یك جت پلاسما می‌شود كه با كاهش سرعت جسم، آنرا از مدار زمین خارج می‌كند. به گفته مهندس كلاود فیپس از شركت فوتونیك آسوشیتس كه از مولفان این طرح است، با این كار در حقیقت یك موشك لیزری ایجاد می‌شود كه از زباله فضایی به عنوان سوخت خود استفاده می‌كند.

ضایعات فضایی كه متشكل از طیف گسترده‌ای از بلورهای رنگی كوچك تا ماهواره‌های از رده خارج و مراحل موشك صرف شده هستند، اكنون به یك نقطه اوج رسیده‌اند. آژانس‌های فضایی كه چندین دهه بر این گمان بودند كه مدار پایین زمین از ظرفیت بالایی برای این ضایعات برخوردار است، اكنون دریافته‌اند كه 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 كه ابتدا توسط دونالد كسلر، اخترفیزیكدان آمریكایی در سال 1978 مطرح شده بود بدین معنی است كه 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، یك ماهواره ارتباطی با یك فضاپیمای از رده خارج روسی برخورد كرد. اوایل سال جاری نیز ساكنان ایستگاه فضایی بین‌المللی در پی نزدیك شدن یك زباله فضایی به آنها مجبور به پناه گرفتن در فضاپیمای سایوز شدند.

ناسا اكنون طرح‌های زیادی را برای پاكسازی فضا در دست بررسی دارد كه از جمله آنها می‌توان به بافت تور بین تیرك‌های قابل تورم یا فضاپیماهای جمع‌آوری بدون سرنشین با قابلیت پرواز در اطراف و جمع‌آوری ضایعات اشاره كرد. از دیگر طرح‌ها می‌توان به یك سیستم لیزری زمینی حذف اشاره كرد كه در آن یك لیزر متوسط از تكانه‌های كوچك ایجاد شده توسط فوتون‌ها برای حركت جسم به سوی خارج مدار استفاده می‌كند. اما به گفته كسلر كه دانشمند ارشد اسبق ناسا برای تحقیقات ضایعات مداری بوده، چنین رویكردی تنها به زباله‌های سبك محدود بوده و توانایی كاربری برای اجسام سنگین و بزرگ را ندارد.

لیزرهای قویتر با قدرت 150 كیلووات قادر خواهند بود كه اجسام با هر اندازه را از مدار زمین خارج كنند. ضایعات كوچك پس از كاهش سرعت آنها و بیرون رفتن از مدار در جو زمین خواهند سوخت، در حالیكه برای ضایعات بزرگتر نیاز به هدایت آنها به سوی جایی مانند اقیانوس آرام است.

استفاده از لیزر زمینی، نیاز به ارسال یك خودرو به فضا را حذف كرده كه منجر به كاهش چند میلیون دلاری در هزینه‌ها خواهد شد. بر اساس برآوردهای تیم فیپس، حذف یك جسم كوچك هزینه‌ای برابر با چند هزار دلار دارد كه برای جسم بزرگتر این هزینه تا یك میلیون دلار افزایش می یابد. با این حال به گفته كسلر، این شیوه نیازمند احتیاط بیشتری است. وی اظهار كرد: اگر مراقب نباشید،‌ ممكن است به بخش اشتباهی از ماهواره ضربه زده یا به حدی آنرا تبخیر كنید كه منفجر شود.

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

منبع : کنجکاو