บริษัทเอกชนเพิ่งเสร็จสิ้นการทดสอบเครื่องเก็บขยะที่ประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรก
ทศวรรษของการสำรวจอวกาศได้ทิ้งขยะอวกาศที่ห่อหุ้มโลกไว้ พวกมันเป็นมากกว่าความไม่สะดวกเล็กๆ น้อยๆ—ดาวเทียมที่ใช้งานได้ กระสวยอวกาศที่นักบินอวกาศข้ามไปกลับมา และสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ล้วนต้องหลบและสานผ่านเศษซาก เมื่อต้นปีที่ผ่านมา มีการ ค้นพบหลุมที่อ้าปากค้างอยู่ในแขนยาว 58 ฟุตของสถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งคาดว่าน่าจะเกิดจากวัตถุขนาดเล็กเกินกว่าจะติดตามได้ เหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นเพียงแปดเดือนหลังจากที่สถานีอวกาศนานาชาติหลบเลี่ยงเศษชิ้นส่วนขนาดใหญ่กว่าอีกชิ้นหนึ่ง ทุ่งเศษซากของโลกตอนนี้มี วัตถุที่จัดประเภทไว้ 27,000รายการ ตั้งแต่ชิปสีไปจนถึงขั้นจรวดที่ใช้แล้ว ซึ่งทั้งหมดนี้คุกคามความเสียหายต่อการลงทุนในอวกาศที่มีมูลค่าหลายล้านดอลลาร์
“มันอาจเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดปัญหาหนึ่งในยุคของเรา” ฮิวจ์ ลูอิส วิศวกรอวกาศแห่งมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตันในสหราชอาณาจักรกล่าว เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เขากล่าวว่าปัญหาของเศษขยะในอวกาศเกิดจากมนุษย์ที่ก่อมลพิษและใช้ทรัพยากรร่วมกันอย่างไม่เหมาะสม ในกรณีนี้คือสภาพแวดล้อมของอวกาศ “มันเป็นปัญหาทางเทคโนโลยีที่เราสร้างขึ้น … ขับเคลื่อนด้วยทางเลือกของเราเอง”
เพื่อต่อสู้กับปัญหานี้ Astroscale Inc. ซึ่งเป็นบริษัทเอกชนที่มีสำนักงานใหญ่ในประเทศญี่ปุ่น ได้คิดค้นยานอวกาศเชิงพาณิชย์หลายลำที่ได้รับมอบหมายให้ดูแลพื้นที่รกร้าง บริษัทกำลังดำเนินการส่งมอบรถขนขยะคันแรกของโลกสำหรับการถอดดาวเทียมที่หมดอายุในปี 2024 และในวันนี้ได้ประกาศว่าต้นแบบของบริษัทได้เสร็จสิ้นการสาธิตครั้งแรกในอวกาศแล้ว แม้ว่าผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าเครื่องกำจัดเศษซากแบบแอคทีฟเพียงตัวเดียวไม่เพียงพอที่จะแก้ปัญหานี้ได้ แต่ก็ถือเป็นก้าวสำคัญในการปกป้องอุปกรณ์อันมีค่าในอวกาศ ซึ่งรวมถึงดาวเทียมที่ช่วยเหลือทุกอย่างตั้งแต่การพยากรณ์อากาศไปจนถึงการนำทางด้วย GPS
“บริการเหล่านี้อยู่ภายใต้การคุกคาม” ลูอิสกล่าว “ภัยคุกคามนั้นคือการทำลายดาวเทียม หรือการหยุดชะงักของบริการ เพราะเราต้องเคลื่อนดาวเทียมเพื่อหลีกเลี่ยงเศษขยะในอวกาศ”
ความพยายามของ Astroscale เป็นหนึ่งในขั้นตอนแรกๆ ในการทำความสะอาดเศษซาก ภารกิจหลักคือ ELSA ซึ่งย่อมาจาก “บริการที่สิ้นสุดอายุการใช้งานโดย Astroscale” ELSA จะลากดาวเทียมที่ไม่ทำงานลงจากที่สูงไปยังเตาเผาขยะตามธรรมชาติของดาวเคราะห์อีกต่อไป: บรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนที่โคจรรอบโลกด้านล่าง ทั้งผู้ทำความสะอาดอวกาศและดาวเทียมจะเผาไหม้ที่นี่ก่อนจะชนพื้นผิวโลก ในเดือนมีนาคมปีนี้ Astroscale ได้เปิดตัวต้นแบบ ELSA-d (d หมายถึงการสาธิต) เพื่อทดสอบเทคโนโลยีการจับภาพระยะใกล้ ประกอบด้วยดาวเทียมสองดวง: ผู้ไล่ล่าและเป้าหมายที่จะทำหน้าที่เป็นซากปรักหักพัง ดาวเทียมแต่ละดวงติดตั้งแผ่นฐานแม่เหล็กเพื่อให้ผู้ไล่ล่าสามารถยึดเป้าหมายได้
คู่ดาวเทียมทำสำเร็จครั้งแรกในสี่การสาธิตการจับและปล่อยสำหรับการกำจัดเศษซากในวันนี้ ในการทดสอบครั้งแรกนี้ ผู้ไล่ล่าได้ตรวจสอบระบบการดักจับด้วยสนามแม่เหล็กโดยแยกกับเป้าหมายแล้วจับเข้าที่ระยะประชิด ในขณะเดียวกัน การควบคุมภารกิจภาคพื้นดินได้ปรับเทียบเซ็นเซอร์ของ ELSA-d ใหม่และตรวจสอบขั้นตอนการปฏิบัติงาน ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า ELSA-d จะได้รับความท้าทายจากความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น ตั้งแต่นักล่าที่ไล่ล่าเหยื่อที่ล่องลอยออกไปไปจนถึงการไล่ตามเป้าหมายที่ร่วงหล่นอย่างอิสระและดึงมันออกจากเส้นทางการบิน การทดสอบครั้งที่สี่และครั้งสุดท้ายของ ELSA-d จะเป็นตัวแทนของภารกิจการบริการเต็มรูปแบบ ซึ่งผู้ไล่ล่าจะตรวจสอบเป้าหมายในระยะประชิดและอนุญาตให้เจ้าหน้าที่ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์ตัดสินใจในการทำความสะอาด ในตอนจบที่ร้อนแรง ทั้งเป้าหมายและตัวจับจะมุ่งหน้าไปยังวงโคจรล่างของโลกเพื่อเผาผลาญในชั้นบรรยากาศ
“เมื่อเทคโนโลยีเหล่านั้นได้รับการสาธิตและชุมชนทั่วโลกเห็นว่า [ELSA] เป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่อย่างแท้จริงในการกำจัดเศษซากและการบริการที่หมดอายุการใช้งาน พวกเขาจะยอมรับสิ่งนี้ให้เป็นจริงมากขึ้น” Mike Lindsay กล่าว หัวหน้าเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ Astroscale “หวังว่าพวกเขาจะรวมความเป็นไปได้นั้นไว้ในแผนของพวกเขา” ขณะที่พวกเขาเตรียมดาวเทียมรุ่นต่อไป เขากล่าวเสริม
เช่นเดียวกับภารกิจอื่นๆ ความพยายามของ Astroscale มีความเสี่ยงที่จะล้มเหลว แต่ “ทุกสิ่งเท่าเทียมกัน ฉันไม่มีเหตุผลที่จะเชื่อว่าการสาธิตของพวกเขาจะไม่ประสบความสำเร็จ” Moriba Jah นักโหราศาสตร์และนักสิ่งแวดล้อมในอวกาศของมหาวิทยาลัยกล่าว ของเท็กซัส ออสติน ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับโครงการ ELSA แม้ว่ารถยนต์คันเดียวไม่สามารถสร้างความแตกต่างในทันทีในปัญหาที่มีมานานหลายทศวรรษ แต่เขาเห็นว่า ELSA-d เป็นก้าวแรกเล็กๆ แต่มีความสำคัญ “เราต้องเริ่มทำอะไรสักอย่าง” เขากล่าว “มันจะต้องใช้สิ่งที่มีประโยชน์มากมายในการเริ่มสร้างความแตกต่างอย่างแท้จริง”
ในขณะที่ Astroscale มองโลกในแง่ดีว่าการสาธิตที่ประสบความสำเร็จจำนวนหนึ่งจะดึงดูดลูกค้ารายใหม่ แต่โปรแกรมการทำความสะอาดยังคงขึ้นอยู่กับหน่วยงานด้านอวกาศที่เลือกที่จะชำระค่าบริการ ไม่มีหน่วยงานระหว่างประเทศหรือกฎหมายที่กำหนดให้ผู้ใช้พื้นที่ทำความสะอาดหลังจากตัวเองเมื่อดาวเทียมของพวกเขาทิ้งขยะ ดังนั้นพื้นที่จึงกลายเป็นลานขยะสำหรับการทดลองที่ล้มเหลว สนามหลังบ้านที่มืดมิดของโลกเป็นตัวอย่างคลาสสิกของโศกนาฏกรรมของคอมมอนส์โดยการเป็นเจ้าของร่วมกันของสินค้าระหว่างประเทศหลายประเทศจะจูงใจให้ทุกคนใช้ประโยชน์จากมันและไม่มีใครดูแลมัน ในขณะที่คณะกรรมการประสานงานขยะอวกาศระหว่างหน่วยงานได้เตรียมชุดแนวทางสากลสำหรับการจัดการขยะอวกาศและลดมลพิษในภารกิจในอนาคต แต่ไม่มีกลไกบังคับใช้เพื่อให้แน่ใจว่าสมาชิกปฏิบัติตาม
นอกจากนี้ ELSA ยังถูกสร้างขึ้นเพื่อทำความสะอาดวัตถุที่มีน้ำหนักน้อยกว่าหนึ่งเมตริกตันหรือประมาณ 2,200 ปอนด์ ซึ่งมีแม่เหล็กติดไว้ แต่ วัตถุที่สร้างความ เสียหายมากที่สุดในอวกาศคือเครื่องส่งจรวดขนาดใหญ่ที่ถูกทิ้งร้างในช่วงปลายทศวรรษ 1900 ถึงต้นทศวรรษ 2000 วัตถุเหล่านี้เป็นสัญลักษณ์แทน ความเร็ว วิถีโคจร และตำแหน่งของพวกมันนั้นยากต่อการแยกวิเคราะห์ ซึ่งทำให้แผนการปฏิบัติที่ยุ่งยากซับซ้อนสำหรับการกำจัดทิ้งนั้นซับซ้อน พวกมันมีขนาดใหญ่มาก โดยแต่ละอันมีน้ำหนักเกือบสิบเมตริกตัน ไม่เพียงแต่พวกมันใหญ่เกินไปที่จะรวบรวมได้ในปัจจุบัน แต่พวกมันอาจยังไม่เผาไหม้ในชั้นบรรยากาศทั้งหมดหากพวกมันพุ่งเข้าหาโลก
อย่างไรก็ตาม บริการกวาดพื้นที่ของ Astroscale มีความสำคัญต่อการแก้ไขปัญหาขนาดมหึมา เนื่องจากมุ่งเน้นไปที่ดาวเทียมที่เล็กกว่าและใหม่กว่าซึ่งจะเปิดตัวเป็นกลุ่มดาวขนาดใหญ่ บริษัทอย่าง SpaceX และ Amazon วางแผนที่จะปรับใช้ดาวเทียมเป็นพันๆ ดวงในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า และ ELSA สามารถรวบรวมดาวเทียมเหล่านี้ได้เมื่อมีข้อผิดพลาดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ หากการสาธิตของ ELSA ประสบความสำเร็จ Astroscale หวังว่าบริษัทเอกชนจะใช้ความคิดริเริ่มในการติดตั้งแผ่นแม่เหล็กบนดาวเทียมของตนและทำสัญญาบริการเพื่อกำจัดดาวเทียมที่ถูกทิ้ง มีบริษัทหนึ่งเข้าร่วมแล้ว: บริษัท OneWeb ในสหราชอาณาจักร องค์กรได้ติดตั้งดาวเทียมรุ่นล่าสุดที่มีเพลทเชื่อมต่อที่เข้ากันได้กับ ELSA นอกจากนี้ OneWeb ได้รับรางวัล Astroscale 3.3 ล้านเหรียญสหรัฐในการระดมทุนเมื่อต้นปีนี้เพื่อเตรียมเทคโนโลยีการกำจัดเศษซากสำหรับการจัดการจริง: ELSA-m ELSA-m เวอร์ชันเชิงพาณิชย์ของตัวเก็บขยะในอวกาศ จะดึง ดาวเทียมที่เลิกใช้แล้ว หลายดวงในภารกิจเดียว ซึ่งเป็นการเคลื่อนไหวที่จะช่วยลดต้นทุนได้อย่างมาก
ลินด์ซีย์คาดการณ์ว่าตลาดสำหรับการกำจัดเศษซากในอวกาศจะแข็งแกร่ง “ผู้คนจะพร้อมมากขึ้นที่จะจ่ายสำหรับบริการนี้และลบวัตถุที่พวกเขาเห็นว่าเป็นภัยคุกคาม… เพราะพวกเขาจำเป็นต้องปกป้องการลงทุนของพวกเขา ทรัพย์สินของพวกเขาในอวกาศ”
“การพัฒนาเทคโนโลยีเป็นสิ่งสำคัญ” Jah กล่าว แต่เขาก็ยังมีความสงสัย เพราะชุมชนทั่วโลกยังไม่ได้กำหนดตัวเลขเกี่ยวกับคุณค่าของการนำวัตถุใดๆ ออกไปในอวกาศ ดังนั้น Astroscale จึงไม่สามารถโฆษณาว่าลูกค้าได้รับบริการที่สิ้นสุดอายุการใช้งานมากเพียงใด และลูกค้าไม่มีพื้นฐานในการประเมินว่าบริการนั้นคุ้มค่าสำหรับพวกเขามากเพียงใด แม้ว่าจะเป็นที่น่ายกย่องทางศีลธรรมว่า “การทำความสะอาดเศษซากเพื่อทำความสะอาด แต่ก็ไม่มีกรณีทางธุรกิจที่ชัดเจน” Jah กล่าว การพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการกำจัดเศษซากต้องใช้เวลา และการผลักดันเพื่อโน้มน้าวหน่วยงานกำกับดูแลให้กำหนดมาตรฐานของคำจำกัดความของอันตรายของวัตถุแต่ละชิ้น ซึ่งเป็นตัวเลขที่ Jah เรียกว่า “รอยเท้าการจราจรในอวกาศ” เขาเสริมว่า “สิ่งเหล่านี้จำเป็นต้องดำเนินการควบคู่กันไป”
Marlon Sorge วิศวกรหลักและนักอากาศพลศาสตร์แห่ง Aerospace Corporation ในเมืองเอล เซกันโด รัฐแคลิฟอร์เนีย ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในโครงการของ Astroscale กล่าวว่า วิธีแก้ปัญหาที่ถูกที่สุดและง่ายที่สุดในการควบคุมภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของเศษซากก็คือการไม่สร้างเศษซากตั้งแต่แรก หน่วยงานที่ปล่อยยานอวกาศจำเป็นต้องลดโอกาสที่ภารกิจจะล้มเหลว เนื่องจากวัตถุที่ตายไปแล้วเหล่านี้กลับกลายเป็นขยะและเพิ่มปัญหาเศษซากที่เพิ่มขึ้น การกำจัดเศษซากที่ใช้งานได้ เช่น ข้อเสนอของ Astroscale ควรเป็นข้อมูลสำรองสำหรับแผนบรรเทาผลกระทบที่บริษัทด้านอวกาศทุกแห่งจำเป็นต้องจัดลำดับความสำคัญ
“ถ้าคุณไม่ทำการบรรเทา ส่วนที่เหลือจะไม่สร้างความแตกต่าง” Sorge กล่าว
อัตราความล้มเหลวตามปกติของดาวเทียมอาจสูงถึง40เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับประเภท แม้แต่อัตราความล้มเหลวที่ต่ำเพียง 2.5 เปอร์เซ็นต์ตามที่กลุ่มดาวบริวาร Starlink ของ SpaceX อวดอ้างจะยังคงแปลเป็นวัตถุที่ตายแล้วนับพันที่โคจรอยู่บนท้องฟ้าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ดังนั้นการปฏิบัติตามระดับนั้นยังคงต้องการการปรับปรุง Sorge กล่าว “แต่การทำให้ดาวเทียมของคุณมีความน่าเชื่อถือมากจนคุณไม่จำเป็นต้องมีดาวเทียมที่ตายแล้วก็ไม่ใช่เรื่องจริง” เขากล่าวเสริม “ซึ่งเป็นที่ที่การกำจัดเศษซากเข้ามา”
ในขณะที่บริษัทต่างๆ ใฝ่ฝันถึงวิธีแก้ปัญหา ประชาชนก็ยังสามารถช่วยได้ Sorge กล่าวว่าผู้คนรับรู้ถึงความรุนแรงของเศษซากอวกาศได้ง่ายกว่าเมื่อสามทศวรรษที่แล้วเมื่อเขาเริ่มลงมือในภาคสนามเป็นครั้งแรก Lewis, Jah และ Sorge ต่างเห็นพ้องกันว่าการสนับสนุนจากสาธารณชนสามารถผลักดันทิศทางของนโยบายสาธารณะได้ สาธารณชนที่วุ่นวายสามารถยื่นเรื่องต่อรัฐบาลเพื่อบังคับใช้พฤติกรรมที่ดีในหมู่ผู้ใช้พื้นที่โดยมอบหมายให้หน่วยงานด้านอวกาศทั้งหมดทำความสะอาดพื้นที่หลังตัวเองหลังจากทุกภารกิจ ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าผู้บริโภคควรคำนึงถึงความยั่งยืนของพื้นที่ในการตัดสินใจซื้อในแต่ละวันด้วยการตั้งคำถามว่าผู้ให้บริการที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่ดำเนินการอย่างเป็นรูปธรรมในการป้องกันและกำจัดเศษซากหรือไม่ ขั้นตอนเล็กๆ น้อยๆ เหล่านี้อาจส่งผลกระทบทางอ้อมต่อผู้นำในอุตสาหกรรมอวกาศเพื่อลดมลพิษในอวกาศ
