Sự thật về mảnh vỡ không gian

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Hãy tưởng tượng rằng bạn đang điều khiển một chiếc xe đang đua mà không có phanh hoặc khả năng rẽ. Bây giờ hãy tưởng tượng nhiều người lái xe khác cũng thấy mình trong điều kiện tương tự. Va chạm là điều không thể tránh khỏi, chỉ là vấn đề thời gian.

Đây đại khái là những gì đang chờ đợi chúng ta, nếu chúng ta không bắt đầu cuộc chiến chống lại số lượng rác ngày càng tăng liên tục trôi nổi trên quỹ đạo của hành tinh chúng ta. Dưới đây là mười sự thật thú vị, đáng kinh ngạc và đáng sợ về các mảnh vỡ không gian.

Các mảnh vỡ không gian được lập danh mục và theo dõi

Kể từ đầu những năm 1980, Không quân Hoa Kỳ đã duy trì một đội chuyên trách ghi lại và theo dõi càng nhiều mảnh vỡ vũ trụ càng tốt. Hiện có hơn 20.000 phần tử có kích thước bằng quả bóng riêng lẻ và khoảng 500.000 phần tử có kích thước bằng viên sỏi - và con số này đang tăng lên.

Mỗi nguyên tố này quay quanh Trái đất với tốc độ 28.000 km một giờ. Nếu hai trong số này va chạm - có thể là các mảnh vỡ không gian, một vệ tinh "sống", hoặc thậm chí là Trạm Vũ trụ Quốc tế - thì hậu quả có thể rất thảm khốc. Ngay cả một hạt sơn (quá nhỏ để có thể theo dõi) cũng có thể làm hỏng đáng kể tàu vũ trụ hoặc giết chết một phi hành gia trong khi đi bộ ngoài không gian.

Có một "thỏa thuận" để trả lại các mảnh vỡ vũ trụ cho Trái đất

Một cách để đối phó với các mảnh vỡ không gian là gửi nó trở lại Trái đất và đốt cháy nó trong bầu khí quyển khi tái nhập cảnh. Chính xác việc này sẽ diễn ra như thế nào trong thực tế vẫn chưa được thống nhất hoàn toàn, nhưng được coi là một lựa chọn hoàn toàn khả thi để làm sạch các trường mảnh vụn trên quỹ đạo.

Khi dự đoán về sự hạ cánh của WT1190F (số thứ tự của một mảnh vỡ nhất định) ở Ấn Độ Dương - sau khi anh ta thăm gần như quỹ đạo Mặt Trăng - thì người ta có thể theo dõi và dự đoán chuyển động của vật thể. Việc hạ cánh WT1190F cũng cho phép các nhà khoa học quan sát sự xâm nhập trực tiếp của các mảnh vỡ vào khí quyển và kiểm tra kế hoạch hành động trong trường hợp khẩn cấp.

Các mảnh vỡ không gian đã buộc ISS phải thay đổi hướng đi ba lần trong năm 2014

Đừng quên rằng ngay cả một sự thay đổi nhỏ về vị trí của ISS cũng phải mất vài ngày để điều động. Trong năm 2014, Trạm Vũ trụ Quốc tế đã buộc phải thay đổi vị trí ba lần để tránh một vụ va chạm thảm khốc và chết người có thể xảy ra. Quan trọng hơn, năm 2014 không có gì đặc biệt về các cuộc điều động như vậy. Các mảnh vỡ được theo dõi liên tục từ Trái đất và trên ISS, vì vậy các thay đổi quỹ đạo liên tục xảy ra.

Tuy nhiên, đôi khi các mảnh vỡ được phát hiện quá muộn để di chuyển ISS. Trong những giây phút căng thẳng như vậy, tất cả các phi hành gia đều ngồi ẩn nấp.

Có nguy cơ gây thiệt hại nghiêm trọng cho các vệ tinh

Nếu một mảnh vụn không gian lọt vào một vệ tinh, nó sẽ bị hư hại nghiêm trọng hoặc bị phá hủy hoàn toàn. Nhưng nếu điều này xảy ra với một số vệ tinh quan trọng nhất, nó sẽ có tác động nghiêm trọng đến sự sống trên Trái đất. Truyền hình trực tiếp và phát sóng radio, Internet, GPS, thông tin liên lạc di động - tất cả điều này sẽ bị gián đoạn.

Mặc dù những vi phạm như vậy chắc chắn chỉ là tạm thời, nhưng vẫn có khả năng thực tế và nghiệt ngã là chúng có thể dẫn đến xung đột giữa các quốc gia. Trong một thế giới vốn đã đáng ngờ, hành động vô tội phá hủy một vệ tinh bởi các mảnh vỡ không gian có thể bị nhầm lẫn với một cuộc tấn công của một quốc gia khác. Trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh, những dự đoán như vậy được coi trọng rất nhiều và chiến tranh liên miên.

Phi hành gia được điều khiển từ xa

Cơ quan Vũ trụ châu Âu hy vọng sẽ triển khai công nghệ giúp cuộc sống của các phi hành gia bớt nguy hiểm hơn một chút về việc đối phó với các mảnh vỡ không gian. Một robot điều khiển từ xa có tên "Justin" có thể tiến hành hoạt động ngoài hành tinh thay vì phi hành gia, do đó giảm nguy cơ con người va chạm với các mảnh vỡ.

Nhà du hành rô bốt sẽ được điều khiển từ phòng thí nghiệm Columbus của ESA bởi một người điều khiển trên Trạm Vũ trụ Quốc tế bằng cách sử dụng một chiếc găng tay ngoài. Cảm biến điện tử tái tạo cảm giác chạm, nhờ đó người điều khiển sẽ cảm nhận được mọi thứ mà Justin chạm vào.

Cubsats có thể tạo ra các vấn đề không cần thiết

Được biết, CubeSats có thể được ném vào quỹ đạo mọi lúc, vận chuyển hàng chục chiếc như hàng hóa bổ sung. Tuy nhiên, chúng không sống lâu và đặc biệt không dễ quản lý. Sau khi đi vào quỹ đạo, chúng cũng trở thành những mảnh vụn không gian, có thể va chạm với thứ gì đó hữu ích hơn.

Tính chất không thể kiểm soát của hình khối không phải là tác dụng phụ duy nhất của sản phẩm này; người ta tin rằng 1/5 tất cả các khối lập phương thực sự vi phạm các quy tắc quốc tế về việc sử dụng tàu quỹ đạo và do đó hoàn toàn không nên phóng. Mặc dù vẫn chưa có vụ va chạm nào liên quan đến cubsats được xác định, nhưng tốc độ chúng được đưa vào quỹ đạo đang không ngừng tăng lên và tăng khả năng điều này sẽ xảy ra trong tương lai gần.

Mỗi vụ va chạm sẽ làm vấn đề trở nên trầm trọng hơn gấp trăm lần

Mặc dù chưa có vụ va chạm nào với các vệ tinh hoặc tàu vũ trụ đang hoạt động, nhưng ngay cả các mảnh vỡ không gian va chạm với các mảnh vỡ không gian khác cũng có thể gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng. Người ta nói rằng mỗi vụ va chạm giữa các mảnh vỡ không gian sẽ làm tăng vấn đề lên gấp trăm lần, vì va chạm biến hai mảnh thành hai trăm, và chúng phải được xác định lại và ghi lại. Và những bộ phận này càng nhỏ thì tình hình càng phức tạp.

Trên thực tế, đây là vấn đề chính đối với những người muốn chống lại vấn đề mảnh vỡ không gian - rằng các mảnh vỡ quỹ đạo chết không thể được kiểm soát. Một vệ tinh có thể được di chuyển, nhưng một mảnh vỡ có kế hoạch va chạm với một vệ tinh khác thì không.

Dự án hàng rào không gian

Mặc dù chương trình hàng rào không gian sẽ không thể giảm số lượng mảnh vỡ không gian trên quỹ đạo, nhưng nó sẽ cho phép theo dõi tốt hơn những gì đã có ở đó. Hàng rào không gian thực chất là một hệ thống radar kỹ thuật số triển khai một hàng rào ảo xung quanh hành tinh và có thể theo dõi các mảnh vỡ có kích thước lên đến 10 cm bằng cách sử dụng cảm biến quang học và bước sóng có tần số cao hơn hiện tại.

Khả năng theo dõi các vật thể nhỏ cùng với các vật thể lớn hơn sẽ cho phép các nhà khoa học dự đoán tốt hơn chuyển động của các vật thể đó trong tương lai, đồng thời hướng dẫn các phi hành gia và vệ tinh chính xác hơn và an toàn hơn. Đây là một bước đi nhỏ đúng hướng: chúng ta cần cải thiện khả năng kiểm soát của mình.

Bất kỳ giải pháp nào cũng sẽ đòi hỏi chi phí tài chính rất lớn

Có rất nhiều ý tưởng và lý thuyết về cách tốt nhất để đối phó với các mảnh vỡ không gian, từ khả thi đến cực kỳ tham vọng. Điều duy nhất khiến họ hợp nhất là dù đưa ra quyết định nào thì phần tài chính sẽ rất lớn. Điều này tạo thêm áp lực cho tình hình. Sai lầm không chỉ tốn kém tiền bạc mà còn gây phẫn nộ dư luận.

Phát biểu về nhiều ý tưởng để giải quyết vấn đề này, họ đề xuất một phương pháp, ví dụ, một "cây lao", có thể lấy các mảnh vỡ không gian lớn và kéo chúng đến đúng vị trí. Một cách khác là triển khai một "mạng không gian" lớn sẽ thu thập các mảnh vỡ không gian và đưa nó lên đường để gửi ra ngoài không gian hoặc quay trở lại Trái đất để nó bốc cháy trong khí quyển. Người ta cũng đề xuất sử dụng tia laser để "đẩy" các vật thể ra khỏi quỹ đạo.

Nhiều công ty tư nhân cũng đã ngồi xuống trong một cuộc thảo luận bàn tròn về cách giải quyết vấn đề này, điều này được hoan nghênh vì các công ty tư nhân đang tiêu tiền của tư nhân.

Trong vài thế kỷ nữa, chúng ta sẽ bị mắc kẹt trong các mảnh vụn không gian

Nếu chúng ta không tìm ra cách ngăn chặn số lượng vật thể nhân tạo chết không ngừng tăng lên xung quanh hành tinh của chúng ta, thì trong vài trăm năm nữa chúng ta sẽ bị mắc kẹt trên Trái đất. Các nhiệm vụ không gian sẽ trở nên bất khả thi vì khả năng xảy ra va chạm và tử vong sẽ quá cao. Người ta cũng chưa biết số lượng mảnh vỡ không gian ngày càng tăng có thể ảnh hưởng đến tương lai của Trái đất và hành tinh như thế nào. Ví dụ, nếu một số rác không cháy hết và rơi xuống đầu của những người không may.

Đọc thêm: