جا خالی دادن به سبک ایستگاه فضایی!

زباله‌های فضایی هر چند وقت یک بار، بر سر راه «ایستگاه فضایی بین‌المللی» (ISS) قرار می‌گیرند. ایستگاه فضایی بین‌المللی از سال ۱۹۹۸ در مدار بوده و به خاطر وجود زباله‌های فضایی، ده‌ها بار مجبور به انجام دادن مانور‌های فرار شده است. گزارش دسامبر ۲۰۲۲ ناسا نشان می‌دهد که ایستگاه فضایی بین‌المللی از سال ۱۹۹۹ تاکنون ۳۲ بار خود را اصلاح کرده است تا از برخورد با ماهواره‌ها و زباله‌های فضایی قابل ردیابی جلوگیری کند.

حملاتی از سوی ریزشهاب‌سنگ‌ها یا زباله‌های فضایی ناشی از فضاپیما‌های روسی «پراگرس» (Progress) و «سایوز» (Soyuz) ثبت شده‌اند، اما با پرتاب ماهواره‌های بیشتر به فضا، مشکل زباله‌های فضایی با سرعت بیشتری در حال رشد است و خطر برخورد آن‌ها با ایستگاه فضایی بین‌المللی یا با یکدیگر را افزایش می‌دهد.

پراکندگی زباله‌های فضایی شناخته‌شده، ایستگاه فضایی بین‌المللی را به انجام دادن مانور‌های اجتنابی مجبور کرده، فضانوردان را به پناه گرفتن ملزم کرده و حتی پیاده‌روی‌های فضایی را لغو کرده است.

فضانورد ماموریت «اکسپدیشن ۴۰» از پشت پنجره گنبدی ایستگاه فضایی بین‌المللی به بقایای بک شهاب‌سنگ اشاره می‌کند.

در این گزارش می‌بینیم که ایستگاه فضایی بین‌المللی چه زمانی مجبور است از زباله‌ها دوری کند، چگونه از مسیر برخورد با زباله‌های فضایی خارج می‌شود و اگر ناسا و شرکای ایستگاه فضایی بین‌المللی نتوانند به موقع مانور‌های فرار را انجام دهند، چه اتفاقی می‌افتد.

مقامات ناسا در مه ۲۰۲۱ اعلام کردند: زمانی که پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهند که هر شیء ردیابی‌شده در فاصله نگران‌کننده‌ای از نزدیک ایستگاه فضایی بین‌المللی عبور می‌کند و کیفیت داده‌های ردیابی به اندازه کافی دقیق تلقی می‌شود، مراکز کنترل ماموریت در هیوستون و مسکو با یکدیگر همکاری می‌کنند تا یک اقدام محتاطانه را انجام دهند.

طبق جدولی که «جاناتان مکداول» (Jonathan McDowell)، اخترشناس «مرکز اخترفیزیک هاروارد اسمیتسونین» (CFA) ارائه داده، اسپیس ایکس از مارس ۲۰۲۳ تقریبا ۴۰۰۰ ماهواره را به مدار پرتاب کرده است.

مقاله‌ای که در آوریل ۲۰۲۰ توسط مکداول ارائه شد، نشان می‌دهد که مدار پایین زمین در سال‌های اخیر به دلیل پرتاب ماهواره‌های استارلینک، شاهد افزایش چشمگیر جمعیت ماهواره‌ها بوده است. مدار ماهواره‌های استارلینک متفاوت است، اما برخی از آن‌ها در ارتفاعی بین ۳۴۰ تا ۳۵۰ کیلومتر قرار دارند که نزدیک به ایستگاه فضایی بین‌المللی است.

در فوریه ۲۰۲۳ وقتی از مکداول پرسیده شد که اگر استارلینک و سایر شبکه‌های ماهواره‌ای متعلق به «وان وب» (OneWeb) و شرکت فرعی «آمازون» (Amazon) موسوم به «کویپر سیستمز» (Kuiper Systems) به طور کامل ساخته شوند، وضعیت در مدار چگونه خواهد بود، پاسخ داد: مدار زمین مانند یک بزرگراه بین ایالتی در ساعت شلوغی و هنگام وقوع طوفان برفی خواهد شد که همه با سرعت بسیار زیاد در آن رانندگی می‌کنند؛ با این تفاوت که چندین بزرگراه بین ایالتی وجود دارد که بدون چراغ توقف از یکدیگر می‌گذرند.

«فرماندهی دفاع هوافضای آمریکای شمالی» (NORAD) تا مارس ۲۰۲۳ بیش از ۴۷ هزار شیء فضایی را ردیابی کرده است. بسیاری از این زباله‌ها برای ردیابی با فناوری کنونی بسیار کوچک هستند. همه قطعات مرده نمی‌توانند مدار خود را تغییر دهند و اگر هیچ برنامه محکمی برای پاکسازی آن‌ها وجود نداشته باشد، هرگونه نزدیکی به ایستگاه فضایی بین‌المللی، چاره‌ای را جز کناره‌گیری از مسیر برای کنترل‌کننده‌ها باقی نمی‌گذارد.

ایستگاه فضایی بین‌المللی چگونه زباله‌های فضایی را دور می‌زند؟

با توجه به اطلاع کافی، فضاپیما‌های باری که به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب می‌شوند، سوخت اضافی را حمل می‌کنند تا در صورت نیاز بتوانند برای تنظیم مدار ایستگاه، موتور‌های خود را روشن کنند و به این مجموعه آزمایشگاهی کمک کنند که زباله‌های فضایی را دور بزند. یک نمونه از این وضعیت، در ۲۵ اکتبر ۲۰۲۲ پیش آمد که کنترل‌کننده‌های فضاپیماری روسی «پراگرس ۸۱» (Progress ۸۱)، موتور‌های خود را به مدت پنج دقیقه و پنج ثانیه روشن کرد تا از برخورد با زباله‌ها جلوگیری کند.

این زباله‌ها بخشی از یک آزمایش ضد ماهواره‌ای مخرب روسیه بودند که در ۱۵ نوامبر ۲۰۲۱ انجام شد و مورد محکومیت بین‌المللی قرار گرفت. قطعات ایجاد شده توسط این آزمایش، بار‌ها در نزدیکی ایستگاه فضایی بین‌المللی و ماهواره‌های استارلینک ازدحام کرده‌اند. برای مثال، ایستگاه در ژوئن ۲۰۲۲ مجبور شد برای جلوگیری از برخورد با قطعات ماهواره متلاشی‌شده «کاسموس ۱۴۰۸» (Cosmos ۱۴۰۸) مانور دهد.

ناسا در حال ایجاد یک توانایی پشتیبان برای انجام دادن مانور با فضاپیما‌های آمریکا است؛ به ویژه پس از جنگ روسیه و اوکراین که در ۲۴ فوریه ۲۰۲۲ آغاز شد. عملیات ایستگاه فضایی بین‌المللی بیشتر عادی بوده، اما روسیه ممکن است در سال ۲۰۲۸ این مجموعه مداری را ترک کند که حداقل دو سال پیش از انتظار ناسا برای به پایان رساندن عملیات ایستگاه است. در این صورت، تقویت‌کننده‌های پراگرس دیگر برای تقویت کردن ایستگاه در دوری کردن از مسیر زباله‌ها در دسترس نخواهند بود.

ناسا فضاپیمای «سیگنوس» (Cygnus) ساخت شرکت «نورثروپ گرومن» (Northrop Grumman) را موظف کرد تا در ۲۵ ژوئن ۲۰۲۲ یک عملیات آزمایشی را انجام دهد. دو تلاش صورت گرفت تا عملیات انجام شود، اما نهایتا این فضاپیما با موفقیت ایستگاه فضایی بین‌المللی را به ارتفاع عملیاتی عادی خود رساند.

منبع: باشگاه خبرنگاران