توسعه تکنولوژی تلسکوپ ها برای رصد زباله های فضایی

توسعه تکنولوژی تلسکوپ ها برای رصد زباله های فضایی

هرساله همه کشورهای جهان در هفته ای به نام هفته جهانی فضا راهکارهای جدیدی را برای بهره گیری از علم فضا به نمایش می گذارند.وهمگان بر این باورند که هرکس در هرجای جهان می تواند یک رویداد جهانی درباره فضا ایجاد کند. البته این رویدادها باید بشر دوستانه باشد.شعار امسال در هفته فضا پیداکردن فضاهای تازه در فضا بوده است. این شعار نشان دهنده این است که کشورها تنها نباید فناوری فضایی را در پرتاب موشک و قرار دادن ماهواره در جو زمین بدانند بلکه کشف ناشناخته های دنیای کائنات هم می تواند جز فناوری های فضایی قلمداد شود.اولین گام در این زمینه پرتاب نخستین ماهواره اسپوتنیک اغاز شد.

بشر در فضا فعالیت هایی دارد که بقایای این فعالیت ها زباله های فضایی را به وجود می اورد .این مشکلی است که توسط انسان به وجود امده و انسان ها عامل ایجاد این زباله ها هستند.این زباله ها در مدار زمین درحال گردشند.این اشیا ممکن است قطعات سفینه ها و یا قسمت هایی از سفینه هایی باشند که در ماموریت های فضایی از ان ها جداشده اند و یا به هرشی اطلاق می شود که عمدا یا سهوا در مدار زمین رها شده است و ارزش کاربردی برای انسان ندارد.برخی از قطعات بزرگ زباله مثل صفحات خورشیدی در اثر گرمای اتمسفر می سوزند،اما قطعات محکم تر که ازجنس فولاد و تیتانیوم هستند  از بین نمی روند پس باید برای حذف این قطعات فکری کنیم.

این زباله ها در مدار زمین روز به روز درحال افزایش است .تعداد این زباله ها دها میلیون است که از این تعداد تقریبا نصف انها در هنگام چرخش در مدار زمین رهگیری می شوند.افزایش زباله ها به یک بحران برای بشر تبدیل شده است . بعضی از این زباله ها به اندازه یک توپ تنیس هستند و برخی ها ممکن است اندازه یک تیله باشند.اندازه ان ها مهم نیست این زباله ها حتی اگر بسیار کوچک هم باشند بازهم خطرناک اند.

سرعت این زباله ها بالغ بر۱۷۵۰۰مایل بر ساعت است که امکان اسیب رساندن به ماهواره ها و سفینه های فضایی دیگر توسط ان ها وجود دارد.ناسا درباره خطرات این زباله ها هشدار داده است که یک تهدید برای سفینه ها خواهد بود و با افزایش ماهواره ها افزایش خواهد یافت.

میزان این زباله ها در مدارهای پایین تر زمین نیز افزایش یافته است .حال اگر این زباله ها پاک نشوند قطعات بزرگتر باهم برخورد کرده و به قطعات کوچکتر می شوند .مسلما با تقسیم شدن به قطعات کوچکتر تعداد این زباله ها روزبه روز افزایش می یابد. ایستگاه های فضایی بین المللی در سال۲۰۱۴برای جلوگیری از این برخورد ها از مانور تغییر مسیر استفاده کرده اند.

یکی از اسیب های وارد شده مربوط به ماهواره فرانسه بوده است که با موشک فرانسوی که در چند سال قبل منفجر شده بوده برخورد داشته است..پس ما به حداقل فناوری که نیاز داریم این است که بتوانیم مسیر حرکت این زباله ها را بسنجیم تا سفینه ها با ان برخورد نکنند.

از راه حل هایی که برای حل این مشکل به وجود امده است تلسکوپ های فضایی هستند که زباله های فضایی را رصد می کنند این تلسکوپ ها در دونوع اپتیکی و راداری دارند که برای شناسایی اجرام کاربرد دارد.سیستم تلسکوپی به نام اپتیکی اپوسوسن رصد خانه ای است که تمام اجرام در هزار کیلومتری زمین را شناسایی و ثبت می کند.

هدف از این پروژه رد یابی و شناسایی مصنوعات فضایی است که دور زمین می چرخند این پروژه دو فاز دارد :فاز اول شامل ایجاد شبکه ای با هدف ردیابی اشیا و پسماند ها و فاز دوم تهیه امکانات و گسترش توانایی برای ردیابی در مدار ژئو و مئو است .الگوریتم پیش پردازش این سیستم ها به گونه ای است که اجرام فضایی را کنترل و ردیابی اتوماتیک می کند،سپس جرم جسم رصد شده را محاسبه کرده و از طریق اینترنت به مراکز داده ارسال خواهد کرد .از دیگر اهداف این پروژه ایجاد سرویس هشداردهنده است .

راه حل دیگری نیز برای حل این مشکل  وجود دارد که در دست بررسی است و ان پهن کردن تور برای جمع اوری قطعات بزرگ زباله است.این ایده دقیقا مثل تور ماهیگیری عمل می کندواین امکان را می دهد که از زباله ها تا حد امکان فاصله بگیریم.تور را دور ماهواره پهن می کنیم و ان را تحت کنترل خود قرار می دهیم.حرکات ازادانه ان باعث می شود تور کامل به دور ان بپیچد.این دقیقا شبیه گیر افتادن ماهی در تور ماهیگیری است .به این ترتیب ماهواره از کار می افتد و اختیار جابه جایی ان به دست ما خواهد بود.به دلیل منابع مالی کم این پروزه اجرا نشده است و هنوز محصولات تکنولوژی درمعرض خطر برخورد این ذرات هستند.

اما برای حفظ امنیت فضانوردان تدابیری اندیشیده شده است که در ان ایستگاه فضایی به عنوان یه زره برای فضانوردان تبدیل شده است وزمانی که زباله ها با ان برخورد می کنند ،در اثر برخورد با لایه بیرونی به قطعات کوچکتر تبدیل می شوند و توسط لایه دوم جذب می شوند به این ترتیب محلی که فضانوردان در ان قرار دارند اسیبی نمی بیند.

تکنولوژی جدید دیگری نیز برای از بین بردن این زباله ها به وجود امده است .این تکنولوژی با بهره از شکل ظاهری بدن مارمولک ها پیشنهاد شده اشت.زیرا در بدن مارمولک ها مویژه هایی وجود دارد که توسط ان به سطوح مختلف می چسبند.ماده ای که توسط دانشمندان به وجود امده است به طور عادی چسبنده نیست اما زمانی که نیرویی به ان وارد می شود این خاصیت را پیدا می کند. این چنین خاصیتی در شرایط فاقد اتمسفر که انواع مکنده ها در ان کار نمی کنند خاصیتی فوق العاده است.

در واقع روی سطح این گیره ها موهای ریزی (حدودا یک دهم قطر موهای انسان ) وجود دارد  که این گیره برای گرفتن اجسام مختلف این مژه ها را روی جسم قرار می دهد و به وسیله ان زباله های فضایی می توانند به ان بچسبند.این تکنولوژی توانایی مقاومت در شرایط سخت را دارند و اجسام سنگین درحال حرکت را تا حدود ۳۷۰کیلوگرم پشتیبانی می کند.این تکنولوژی در فضای فاقد گرانش ازمایشگاه تست شده است و حتی نمونه کوچکی از ان در ایستگاه های فضایی استفاده می شود.