پلیس‌های فضایی راه حل ترافیک‌های فضایی

در حال حاضر 13هزار برخورد نزدیک در هفته در فضا رخ می‌دهد. بر اساس این پیش‌بینی، تعداد برخوردها در سال 2019/1398 حدود 20 هزار و در سال 2059/1438 به بیش از 50 هزار برخورد نزدیک در هفته خواهد رسید. با این حساب اپراتورهای ماهواره‌ای در سال 2059 نسبت به سال 2019 ناچار خواهند بود 5 برابر بیشتر مانورهای پرهیز از برخورد را انجام دهند. این اتفاق ساده‌ای نیست، اپراتورها ناچارند ردیابی‌های بیشتری انجام دهند، تعداد بیشتری از برخوردهای نزدیک را با تردید کنترل کنند و مطمئنا مانورهاى بیشتری را به عهده بگیرند.

حال اما دانشمندان آزمایشگاه ملی لاورنس لیورمور از مجموعه‌ای از شش تصویر در یک دوره 60 ساعته که توسط ماهواره‌ای زمینی ثبت شده بود، برای اثبات این موضوع استفاده کردند که تصحیح مدار یک ماهواره دیگر در مدار نزدیک زمین امکان‌پذیر است.

لانس سیمز، مولف اصلی این پژوهش گفت: در نهایت، ماهواره ما به گردش خواهد پرداخت و همین رصدها را برای کمک به جلوگیری از برخوردهای بین ماهواره‌ها یا ماهواره با ضایعات در فضا انجام خواهد داد. برخورد ماهواره‌ها با ضایعات فضایی به یک مشکل فزاینده تبدیل شده است. آیا می دانید ضایعات فضایی دقیقا به چه چیزی اطلاق می شود؟

ما هزاران شی را در فضا جا داده‌ایم. این اشیاء شامل ماهواره‌هایی است که دور زمین می‌گردند و اطلاعات را به زمین ارسال می‌کنند. ماهواره‌هایی هم وجود دارند که کار آنها متوقف شده ولی هنوز در فضا سیر می‌کنند. برخی ماهواره‌ها منفجر شده یا با همدیگر تصادم کرده‌اند و در هر بار که این اتفاق افتاده به قطعات کوچکی تقسیم شده‌اند. فقط ماهواره‌ها نیستند که در فضا وجود دارند، ماهواره‌ها را موشک به فضا برده است لذا قطعات موشکی نیز در فضا وجود دارند.

با پرتاب هر موشک به فضا مقدار بیشتری زباله در مدار زمین جمع می‌شود و این امر خطر برخورد فضاپیماها را به همدیگر در آینده بیشتر می‌کند.

زمانی كه زباله‌های فضایی از جو زمین عبور می‌كنند در آستانه برخورد با زمین رفتار شهاب سنگ‌ها را دارند یعنی با نور درخشانی كه ناشی از حركت سریع آنهاست قسمتی از آسمان را همچون زمان وقوع رعد و برق روشن می‌كنند. در سال 1999 مطالعه‌ای در زمینه زباله‌های فضایی انجام شد كه براساس برآوردهای صورت گرفته در آن حدود 2 میلیون تن زباله‌های متنوع فضایی در مدار پایین زمین در حال چرخش هستند. البته در چند سال گذشته و همزمان با گسترش فعالیت‌های فضایی كشورهای مختلف جهان بر حجم این زباله‌ها افزوده شده است.

نكته‌ای كه باید به آن توجه كرد خطراتی است كه این زباله‌ها در خارج از زمین دارند. به جز تهدیداتی كه برای ساكنان زمین مطرح شده است، این زباله‌ها می‌توانند عملكرد تلسكوپ‌های فضایی یا ماهواره‌ها را نیز مختل كنند. به عقیده دانشمندان برخورد تنها یك تكه زباله فضایی به ابعاد چند سانتی‌متر به یك ماهواره می‌تواند عملكرد آن را دچار اختلالات زیادی كند، اما این تازه آغاز یك ماجرای غم‌انگیز است. برخی از این زباله‌ها كه ابعادی درحدود یك توپ بیسبال یا كمی بزرگ‌تر از آن دارند می‌توانند سلامتی فضانوردان را در حین انجام پیاده‌روی‌های فضایی یا حتی در حین حضور در شاتل‌های فضایی و ایستگاه فضایی بین‌المللی در معرض خطرات جدی قرار دهند. 

به عنوان مثال در این خصوص، برخورد تكه رنگ خشك‌شده‌ای از یكی از ماهواره‌های از كار افتاده در مدار زمین با بدنه شاتل موجب ایجاد شكافی در اندازه چند سانتی‌متر در یكی از پنجره‌های آن شده بود.

برای کمک به اپراتورهای ماهواره در جلوگیری از تصادفات فضایی، تلسکوپ‌های فضایی ماموریت STARE که از مجموعه‌ای از نانوماهواره‌ها در مدار نزدیک به زمین برخوردار خواهد بود، قرار است مدارهای ماهواره‌ها و ضایعات را تا کمتر از 100 متر اصلاح کند.

محققان با استفاده از ماهواره زمینی، مدار ماهواره نوراد 27006 را مبتنی بر اولین چهار رصد انجام شده طی 24 ساعت اول اصلاح کرده و مسیر آنرا در 36 ساعت بعدی تا کمتر از 50 متر پیش‌بینی کردند.

آنها بر این باورند که به محض ورود پلیس فضایی به مدار، با اصلاح مسیر نوراد خواهند توانست همان کار را برای ماهواره‌های دیگر نیز انجام دهند. این پژوهش در مجله Small Satellites منتشر شده است.