خطرات زباله‌های فضایی: آنچه بالا می‌رود، ممکن است دوباره بر سر شما فرود آید

ماه گذشته، ساکنان یک روستای کوچک در کنیا با صحنه‌ای عجیب مواجه شدند؛ حلقه‌ای فلزی و قرمز رنگ در آسمان هویدا شد و با صدای مهیبی در میان درختان سقوط کرد. این قطعه فلزی نیم تنی، نگرانی و وحشت عظیمی را در میان مردم محلی ایجاد کرد. آیا فضایی‌ها حمله کرده‌اند و این یک سفینه فضایی بیگانه است؟

متأسفانه پاسخ بسیار ساده‌تر بود: این یک تکه زباله فضایی بود.

آژانس فضایی کنیا اعلام کرد این شیء یک حلقه جداساز از یک پرتابه موشکی بوده است. این نوع اجزا معمولاً طوری طراحی می‌شوند که هنگام ورود به جو زمین بسوزند یا در مناطق غیرمسکونی سقوط کنند. با این حال، این قطعه نیم‌تنی سرنوشتی متفاوت داشت و مردم محلی خوش‌شانس بودند که بر سرشان فرود نیامد.

اما این اتفاق نه بی‌سابقه است و نه آن‌چنان که مقام‌های کنیا می‌گویند، «استثنایی». سال گذشته، تکه‌ای بزرگ از فضاپیمای چینی بر فراز جنوب کالیفرنیا سقوط کرد. قطعه‌ای از زباله فضایی نیز بر سقف یک خانه دوطبقه در فلوریدا افتادکه ناسا تأیید کرد منشأ آن از ایستگاه فضایی بین‌المللی بوده است. همچنین، قطعات بزرگی از یک کپسول اسپیس‌ایکس در مزرعه‌ای در کانادا پیدا شد.

اکنون خانواده‌ای که در فلوریدا قربانی زباله فضایی شده‌اند، از ناسا شکایت و طلب خسارت کرده‌اند. این پرونده می‌تواند سابقه‌ای حقوقی برای مسئولیت‌پذیری در برابر زباله‌های فضایی ایجاد کند.

انباشت زباله‌های کوچک؛ خطری جدی‌تر از سقوط قطعات بزرگ

بیش از ۶۰ سال فعالیت فضایی و بیش از ۶,۰۵۰ پرتاب موشک و فضاپیما به ایجاد حدود ۵۶,۴۵۰ شیء ردیابی‌شده در مدار زمین منجر شده است. تنها ۸ درصد از این اشیا ماهواره‌های فعال هستند و مابقی زباله فضایی محسوب می‌شوند.

پدیده‌ای به نام «سندرم کسلر» که توسط دانشمند ناسا، دونالد جی. کسلر، معرفی شده است، به وضعیتی اشاره دارد که حجم زباله‌های فضایی به حدی می‌رسد که در پرتاب‌های جدید، برخورد موشک و فضا پیما با زباله‌های موجود در مدار زمین ناگزیر می‌شود و همین برخوردها منجر به تولید زباله بیشتر می‌شود و این روند به صورت زنجیره‌ای ادامه می‌یابد. از سال ۱۹۶۱ تاکنون بیش از ۵۶۰ حادثه انفجار یا برخورد در مدار زمین ثبت شده است که این خطر را تشدید می‌کند.

در ژوئن ۲۰۲۴، یک ماهواره از کار افتاده روسیه در مدار زمین تکه تکه و به حدود ۲۰۰ قطعه زباله فضایی تبدیل شد. خطر آنقدر بزرگ بود که سبب شد فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی به سفینه‌های خود پناه ببرند و برای تخلیه اضطراری آماده شوند.

اگر مدار زمین غیرقابل استفاده شود، توانایی ما برای پایش وضعیت آب و هوا، تغییرات اقلیمی و دریافت هشدارهای بلایای طبیعی به خطر خواهد افتاد. گزارش «ریسک‌های به‌هم‌پیوسته بلایا» که توسط سازمان ملل در سال ۲۰۲۴ منتشر شد، زباله‌های فضایی را در نقطه بحرانی معرفی کرده است.

پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ هزاران پرتاب فضایی جدید خواهیم داشت که این امر خطر برخورد با زباله‌های فضایی و تولید زباله‌های جدید یا آسیب رسیدن به ماهواره‌های موجود را افزایش می‌دهد.

نبود قوانین بین‌المللی الزام‌آور برای مدیریت زباله‌های فضایی

علی‌رغم افزایش نگرانی‌ها، تاکنون هیچ قانون بین‌المللی الزام‌آوری برای مدیریت زباله‌های فضایی وجود نداشته است. معاهده فضای ماورای جو (OST) که در سال ۱۹۶۷ تصویب شد، اساس قوانین فضایی را تشکیل می‌دهد اما اکنون ناکارآمد است. با گسترش فعالیت‌های تجاری توسط شرکت‌هایی مانند اسپیس‌ایکس و بلو اوریجین، این معاهده فاقد مقررات مشخص برای فعالیت‌های تجاری، استخراج فضایی و مهم‌تر از همه مدیریت زباله‌های فضایی است.

شرکت‌هایی مانند اسپیس‌ایکس با پرتاب هزاران ماهواره برای پروژه‌هایی نظیر اینترنت ماهواره‌ای استارلینک، تراکم مدارهای پایین زمین را به شدت افزایش داده‌اند.

این افزایش فعالیت‌ها بدون قوانین سختگیرانه بین‌المللی باعث شده است که فضا به محیطی بی‌قاعده تبدیل شود. رقابت فزاینده میان کشورها و شرکت‌های خصوصی برای بهره‌برداری از منابع فضایی، از جمله استخراج معادن روی سیارک‌ها و توسعه ایستگاه‌های فضایی خصوصی، نگرانی‌هایی را درباره افزایش زباله‌های فضایی به وجود آورده است.

راهکارهایی برای مقابله با زباله‌های فضایی

با این وجود، راهکارهایی برای مقابله با این معضل وجود دارد. کشورهایی که در حوزه فضا فعال هستند و همچنین نهادهایی مانند اتحادیه اروپا در حال حمایت از شرکت‌هایی هستند که به حذف زباله‌های فضایی می‌پردازند. مأموریت ClearSpace-1 متعلق به آژانس فضایی اروپا نمونه‌ای از تلاش‌ها برای جمع‌آوری زباله‌های فضایی است. شرکت ژاپنی Astroscale نیز خدماتی برای حذف تجهیزات فضایی بلااستفاده ارائه می‌دهد.

با این حال، این راهکارها در بلندمدت پایدار نیستند زیرا با افزایش تراکم فعالیت‌ها در فضا، مدیریت زباله‌ها دشوارتر خواهد شد. علاوه بر این، این اقدامات بیشتر به مدیریت مشکلات موجود می‌پردازند تا حل اساسی آن‌ها. راه‌حل‌های آینده باید بر طراحی فناوری‌های فضایی با اصول «بدون زباله» تمرکز کنند.

آژانس فضایی اروپا اخیراً ایده ایجاد «اقتصاد چرخه فضایی» تا سال ۲۰۵۰ را مطرح کرده است. این طرح شامل بازاستفاده، تعمیر، بازیافت، طراحی سازگار با محیط زیست و مصرف مسئولانه است. برخی از این فناوری‌ها هم‌اکنون در ایستگاه فضایی بین‌المللی به کار گرفته شده‌اند، از جمله طراحی برای دوام بیشتر، بازیافت آب و مواد مغذی و استفاده از چاپگر سه‌بعدی برای تعمیرات.

نمونه‌ای از نوآوری‌های جدید، ماهواره چوبی LignoSat است که توسط محققان ژاپنی ساخته و در نوامبر ۲۰۲۴ به فضا پرتاب شد. استفاده از مواد زیستی در طراحی ماهواره‌ها می‌تواند تأثیر برخورد را کاهش دهد و هنگام بازگشت به جو زمین، راحت‌تر بسوزد. ارزش اقتصادی بازیافت زباله‌های فضایی نیز قابل توجه است و بین ۶۰۰ میلیارد تا ۱.۲ تریلیون دلار برآورد می‌شود.

لزوم تدوین قوانین بین‌المللی برای مدیریت زباله‌های فضایی

اقدامات قانونی مشابه با قوانین زیست‌محیطی زمین می‌تواند برای کنترل زباله‌های فضایی مفید باشد. اصل «آلوده‌کننده هزینه پاکسازی را می‌پردازد» می‌تواند مسئولیت قانونی و مالی را بر دوش اپراتورها و تولیدکنندگان فن‌آوری فضایی بگذارد. نمونه‌ای از این اقدام توسط کمیسیون ارتباطات فدرال آمریکا در اکتبر ۲۰۲۳ انجام شد که شرکت Dish Network را به دلیل عدم بازنشستگی صحیح یکی از ماهواره‌های خود ۱۵۰ هزار دلار جریمه کرد.

تدوین معاهده‌ای جهانی برای مدیریت زباله‌های فضایی به رهبری سازمان ملل ضروری است. این اقدام نیازمند همکاری تمام بازیگران اصلی فضایی است تا فراتر از تنش‌های ژئوپولیتیکی، فضا و ساکنان زمین را از خطرات زباله‌های فضایی محافظت کند.

همچنین سرمایه‌گذاری در فناوری‌های پیشرفته برای جمع‌آوری زباله‌های فضایی، از جمله ربات‌های جمع‌آوری‌کننده و لیزرهای مداری برای از بین بردن قطعات کوچک، باید در اولویت قرار گیرد.