پسماندهای فضایی-قسمت دوم
جمعیت و منابع تولید
از آغاز عصر فضا تا زمان حاضر، میزان پسماندهای فضایی ناشی از فعالیت‌های بشری برای کشف و استفاده تجاری، علمی و نظامی از فضا حدود 9000 قطعه فهرست شده است. پسماندهایی که در حال حاضر و به دلیل محدودیت‌های ابزاری، می‌توان فهرست كرد، پسماندهایی با قطر بیش از 10 سانتیمتر در محدوده کم‌ارتفاع مداری و با قطر بیش از یک متر در محدوده‌های مرتفع نظیر مدارهای زمین‌آهنگ هستند. طبق برآوردهای آماری تعداد کل پسماندها بسیار بیشتر از این رقم است. حدس زده می‌شود که تاکنون حدود 330 میلیون قطعه پسماند با قطری بیش از یک میلیمتر در فضا رها شده باشند.
منابع عمده آلوده‌كننده فضا را می‌توان در 6 دسته مهم جا داد كه عبارتند از:
اشیای به‌جا مانده از مأموریت‌های فضایی؛
شناخته‌شده‌ترین پسماندها را ماهواره‌های از کار افتاده، اشیای به‌جا مانده از ماموریت‌های فضایی و قطعات پخش شده از تعداد بی‌شماری انفجار تشكیل می‌دهد. اشیای به جا مانده از ماموریت‌های فضایی شامل کابل‌ها، فنرها، پیچها و محافظ‌هایی است که طی انجام مراحلی از ماموریت، مانند جدایش بلوک‌ها و شروع به کار حسگرها، دوربین‌ها و یا موتورها در فضا رها شده‌اند. در ضمن تخمین زده می‌شود که حدود 40% پسماندهایی از این قبیل در اثر انفجارات خواسته و یا ناخواسته در فضا تولید شده باشند.
تصادم‌های فضایی؛
تصادم‌های فضایی نیز اگرچه به ندرت رخ می‌دهند، اما به دلیل عدم کنترل بر آنها، بسیار مهم هستند. اهمیت تصادم بین مدارگردها از دو جنبه قابل بررسی است. اهمیت اول مربوط به دسته‌ای از تصادم‌ها است كه حداقل یكی از طرف‌های برخورد، مدارگرد فعالی مانند یك ماهواره باشد. این نوع تصادم‌ها به دلیل صدماتی كه می‌تواند منجر به از كار افتادن مدارگردهای فعال و یا شكست مأموریت‌های فضایی شود، مهم هستند. اهمیت دوم تصادم‌های فضایی مربوط به بحث جاری یعنی تولید پسماندهای فضایی است. هنگامی‌كه دو مدارگرد با هم برخورد می‌كنند، به احتمال قوی قطعات و یا تكه‌هایی از آنها جدا شده و با توجه به میزان و نوع ضربه ناشی از برخورد، مسیر مستقلی را در پیش می‌گیرند. به این ترتیب هر چند مجموع جرم پسماندها تغییری نمی‌كند اما جمعیت آنها افزایش می‌یابد. با افزایش تعداد پسماندهای فضایی در اطراف زمین، می‌بایست منتظر افزایش تعداد چنین تصادفاتی باشیم. هم‌اكنون روزانه صدها گذر نزدیك بین مدارگردهای فهرست شده اتفاق می‌افتد.
آلیاژ نَك؛
بخش بسیار اندكی از پسماندهای فضایی را قطرات فلز مایعی تشكیل می‌دهد که شامل آلیاژی از دو فلز قلیایی سدیم و پتاسیم است. از این آلیاژ ویژه كه نَك نامیده می‌شود، به عنوان مایع خنک‌کننده در رآکتورهای اتمی واقع در مدار استفاده می‌شده است. نشت این آلیاژ فقط در محدوده سال‌های 1980 تا 1988 اتفاق افتاد و قطرات نشت‌شده قطری بین 100 میکرومتر تا 5 سانتیمتر داشته‌اند.
خاكستر موتورهای سوخت جامد؛
قسمت دیگری از پسماندهای فضایی به دلیل عملکرد موتورهای سوخت جامد تولید شده‌اند. معمولا برای بهبود عملکرد این‌گونه موتورها، کاهش ناپایداری اکسیداسیون و افزایش نیروی پیشران، در هنگام تولید سوخت حدود 18% ذرات ریز اکسیدآلومینیوم نیز به مخلوط سوخت اضافه می‌شود. هنگامی‌كه موتورهای سوخت جامد روشن است، این مواد به شکل خاکستر و به قطر 50 میکرومتر تا 3 سانتیمتر از دهانه موتور خارج شده و در مدار باقی می‌مانند.
ذرات بسیار ریز؛
افزون بر غبار ریز ذرات آلومینیوم، دو گونه پسماندهای فضایی ریزتری نیز وجود دارند. گونه اول، اجکتا نام دارد كه در اثر برخورد پسماندهای کوچک با سطح سایر اجرام مداری به وجود می‌آید. گونه دوم، شامل ذرات و غبار رنگ یا سایر پوشش‌های مدارگردها نظیر عایق‌های حرارتی است که در اثر خوردگی و یا مجاورت با اکسیژن و تابش مستقیم خورشید، از سطح اصلی کنده شده و در فضا رها می‌شوند.
سیم‌های مسی وست فورد نیدلز؛
آخرین گروه پسماندها، خوشه‌ای از سیم‌های مسی کوتاه و بلند است که در مدار 3600 کیلومتری زمین در حال حرکت هستند. این خوشه حاصل دو آزمایش در قالب پروژه‌ای تحت عنوان "وست فورد نیدلز" مربوط به اوایل دهه 1960 است که به منظور استفاده از فضا برای امور مخابراتی شكل گرفته بود. هدف از پروژه این بود که با ایجاد یک حلقه مسی در اطراف زمین، سطح مناسبی برای بازتاب امواج الکترومغناطیس به وجود آید. طی این عملیات، تعداد 480 میلیون دوقطبی مسی در دو مرحله در مدار زمین قرار گرفتند.
اهمیت هر یك از موارد فوق، به درصد آلودگی آنها مربوط می‌شود. روشن است كه كنترل و مطالعه روی منابع آلوده‌كننده‌ای كه درصد كمی از آلودگی كلی را به خود اختصاص می‌دهند، در اولویت نخواهد بود. نمودار (1) سهم جمعیت هر گروه از منابع آلوده كننده فضا را به تفكیك نشان می‌دهد. ملاحظه می‌شود كه مدارگردهای فعال و مفیدی كه هم‌اكنون مشغول ارایه خدمت هستند، فقط حدود 6% از كل جمعیت مدارگردهای دست‌ساز را به خود اختصاص می‌دهند. نمودار (2) نیز سهم جرم مدارگردهای مختلف را از آغاز عصر فضا تا به امروز نشان می‌دهد. ملاحظه می‌شود كه پسماندهای ناشی از فروپاشی هرچند سهم عمده‌ای از جمعیت پسماندهای فضایی را شامل می‌شوند اما سهم اندكی از جرم آنها را دربر می‌گیرند.
منبع:مجله هوافضا
