دانشمندان احتمال سقوط زباله های فضایی و کشتن کسی را محاسبه کردند

احتمال کشته شدن شخصی در اثر سقوط زباله های فضایی از آسمان ممکن است بسیار ناچیز به نظر برسد. به هر حال، هنوز کسی در اثر چنین تصادفی فوت نکرده است، اگرچه مواردی از جراحت و آسیب به اموال وجود داشته است.

اما با توجه به اینکه در حال پرتاب تعداد فزاینده‌ای از ماهواره‌ها، موشک‌ها و کاوشگرها به فضا هستیم، آیا باید این خطر را جدی‌تر شروع کنیم؟

یک مطالعه جدید، منتشر شده در Nature Astronomy، احتمال تلفات ناشی از سقوط را تخمین زده است قطعات موشک در ده سال آینده.

هر دقیقه در هر روز، زباله‌هایی از فضا بر سر ما می‌بارند – خطری که تقریباً به طور کامل از آن بی‌خبریم. ذرات میکروسکوپی سیارک‌ها و دنباله‌دارها در اتمسفر فرو می‌روند تا بدون توجه روی سطح زمین بنشینند – سالانه حدود ۴۰۰۰۰ تن گرد و غبار به آن اضافه می‌شود.

در حالی که این مشکلی برای ما نیست، چنین زباله‌هایی می‌توانند به فضاپیماها آسیب بزنید – همانطور که اخیراً گزارش شده است برای تلسکوپ فضایی جیمز وب. گاهی اوقات، نمونه بزرگ‌تری به عنوان شهاب سنگ، و شاید هر ۱۰۰ سال یا بیشتر، یک جسم ده‌ها متری در اتمسفر بپیماید تا دهانه‌ای را حفر کند.

و – خوشبختانه به ندرت اتفاق می‌افتد. – اشیاء به‌اندازه کیلومتر می‌توانند به سطح زمین برسند و باعث مرگ و ویرانی شوند – همانطور که با فقدان دایناسورها امروز در زمین پرسه می زنند. اینها نمونه‌هایی از زباله‌های فضایی طبیعی هستند که ورود کنترل‌نشده آن‌ها غیرقابل پیش‌بینی است و کم و بیش به طور مساوی در سراسر جهان پخش می‌شود.

اما مطالعه جدید، ورود کنترل‌نشده آن‌ها را بررسی کرد. زباله‌های فضایی مصنوعی، مانند مراحل سپری شده موشک، مرتبط با پرتاب موشک و ماهواره‌ها.

استفاده از مدل‌سازی ریاضی تمایلات و مدار قطعات موشک در فضا و تراکم جمعیت زیر آنها، و همچنین ارزش ۳۰ ساله از داده‌های ماهواره‌ای گذشته، نویسندگان تخمین زدند که زباله‌های موشک و دیگر قطعات زباله‌های فضایی زمانی که به زمین می‌افتند کجا فرود می‌آیند.

آنها دریافتند که خطر کوچک، اما قابل توجهی از ورود مجدد قطعات به زمین وجود دارد. دهه آینده اما احتمال وقوع این اتفاق در عرض های جغرافیایی جنوبی بیشتر از عرض های شمالی است.

در واقع، این مطالعه تخمین زد که احتمال فرود اجساد موشک در عرض های جغرافیایی جاکارتا در اندونزی، داکا در بنگلادش، سه برابر بیشتر است. یا لاگوس در نیجریه نسبت به نیویورک در ایالات متحده، پکن در چین، یا مسکو در روسیه.

نویسندگان همچنین یک “انتظار تلفات” – خطر برای زندگی انسان – را در دهه آینده محاسبه کردند. در نتیجه ورود مجدد کنترل نشده موشک. با فرض اینکه هر ورود مجدد، زباله های کشنده را در یک منطقه ده متر مربع پخش می کند، آنها دریافتند که به طور متوسط ​​۱۰ درصد احتمال یک یا چند تلفات در دهه آینده وجود دارد.

تا به امروز، پتانسیل زباله‌های ماهواره‌ها و موشک‌ها برای آسیب رساندن به سطح زمین (یا در اتمسفر به ترافیک هوایی) ناچیز در نظر گرفته شده است.

بیشتر مطالعات زباله‌های فضایی بر خطر ایجاد شده در مدار توسط ماهواره‌های از کار افتاده تمرکز کرده‌اند که ممکن است عملکرد ایمن ماهواره‌های فعال را مختل کند. سوخت و باتری‌های استفاده نشده نیز منجر به انفجارهایی در مدار می‌شوند که زباله‌های بیشتری تولید می‌کنند.

اما با افزایش تعداد ورودی‌ها به کار پرتاب موشک – و انتقال از دولتی به شرکت خصوصی – به احتمال زیاد این تعداد تصادفات، چه در فضا و چه در زمین، مانند حوادثی که پس از پرتاب Chinese Long March 5b نیز افزایش خواهد یافت.

مطالعه جدید هشدار می دهد که رقم ۱۰ درصد تخمینی محافظه کارانه است.

چه کاری می توان انجام داد

طیف وسیعی از فناوری‌ها وجود دارند که کنترل ورود مجدد زباله‌ها را کاملاً ممکن می‌سازند، اما پیاده‌سازی آن‌ها پرهزینه است. به عنوان مثال، فضاپیما را می توان “غیرفعال” کرد، که به موجب آن انرژی استفاده نشده (مانند سوخت یا باتری) به جای ذخیره شدن پس از پایان عمر فضاپیما، صرف می شود.

انتخاب مدار برای یک ماهواره نیز می تواند باشد. کاهش احتمال تولید زباله یک ماهواره از کار افتاده را می توان طوری برنامه ریزی کرد که به مدار پایین زمین حرکت کند، جایی که می سوزد.

همچنین تلاش هایی برای پرتاب موشک های قابل استفاده مجدد وجود دارد که به عنوان مثال، SpaceX نشان داده است و منشا آبی در حال توسعه است. اینها زباله های بسیار کمتری ایجاد می کنند، اگرچه مقداری از رنگ و براده های فلزی وجود خواهد داشت، زیرا آنها به روشی کنترل شده به زمین باز می گردند.

بسیاری از آژانس ها خطرات را جدی می گیرند. آژانس فضایی اروپا در حال برنامه ریزی ماموریتی برای تلاش برای گرفتن و حذف زباله های فضایی با ربات چهار بازو. سازمان ملل، از طریق دفتر امور فضای ماورای جو، مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های کاهش زباله‌های فضایی را در سال ۲۰۱۰ صادر کرد. که در تقویت شد۰۸p. > با این حال، همانطور که نویسندگان پشت این مطالعه جدید اشاره می کنند، این دستورالعمل ها هستند، نه قوانین بین المللی، و جزئیاتی در مورد نحوه اجرای یا کنترل فعالیت های کاهش دهنده ارائه نمی دهند.

این مطالعه استدلال می کند که فناوری های پیشرفته و طراحی دقیق‌تر ماموریت، نرخ ورود مجدد کنترل نشده زباله‌های فضاپیما را کاهش می‌دهد و خطر خطر را در سراسر جهان کاهش می‌دهد. در این بیانیه آمده است که “ورود کنترل نشده بدنه موشک یک مشکل اقدام جمعی را تشکیل می دهد؛ راه حل هایی وجود دارد، اما هر کشور پرتاب کننده باید آنها را اتخاذ کند”.

همانطور که در توافق نشان داده شده است، الزام دولت ها برای اقدام مشترک بی سابقه نیست. ازون مواد شیمیایی کلروفلورکربن تخریب کننده لایه را ممنوع کنید.

اما، بیشتر متأسفانه، این نوع اقدام معمولاً نیاز به یک رویداد بزرگ با پیامدهای مهم برای نیمکره شمالی قبل از اقدام دارد. و تغییرات در پروتکل‌ها و کنوانسیون‌های بین‌المللی زمان بر است.

پنج سال دیگر، ۷۰ سال از زمان پرتاب اولین ماهواره به فضا. اگر بتوان آن را با یک معاهده بین المللی تقویت شده و اجباری در مورد زباله های فضایی که توسط همه کشورهای سازمان ملل تصویب شده است، مشخص شود، جشن مناسبی برای آن رویداد خواهد بود. در نهایت، همه کشورها از چنین توافقی سود خواهند برد.

مونیکا گریدی، پروفسور علوم سیاره‌ای و فضایی، دانشگاه آزاد.

این مقاله از مکالمه تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.