خطر مرگ بر اثر سقوط زباله فضایی چقدر است؟

احتمال کشته شدن یک نفر توسط زباله‌های فضایی که از آسمان سقوط می‌کنند ممکن است در نگاه اول به طرز مضحکی کم باشد. تاکنون هیچ‌کس به این دلیل کشته نشده است، بااین‌حال زباله‌های فضایی پس از سقوط به زمین در مواردی باعث صدمه به افراد و ضرر مالی شده‌اند.

با در نظر گرفتن این‌ که انسان در حال پرتاب تعداد بیشتری ماهواره، موشک و کاوشگر به فضا است، آیا باید به شکل جدی‌تری به خطر ناشی از زباله‌های فضایی فکر کنیم؟ مطالعه‌ی جدیدی که نتایج آن در مجله‌ی نیچر استرو‌نومی منتشر شده، تلفات احتمالی ناشی از سقوط بخش‌های باقی‌مانده‌ی موشک‌ها در ۱۰ سال آینده را تخمین زده است.

در هر دقیقه از روز زباله‌های فضایی به جو زمین وارد می‌شوند و روی سر ما می‌بارند و تقریباً همگی به‌طور کامل از این خطر بی‌اطلاعیم. ذرات میکروسکوپی سیارک‌ها و دنباله‌دارها به آرامی ازطریق جو وارد زمین می‌شوند و وقتی به سطح سیاره می‌رسند قابل رؤیت نیستند. کارشناسان می‌گویند این ذرات فضایی باعث می‌شوند سالانه حدوداً ۴۰ هزار تن گردوغبار به کره‌ی زمین اضافه شود. در نگاه اول این موضوع مشکل خاصی برای ما ایجاد نمی‌کند، بااین‌حال ذرات این چنینی می‌توانند به فضاپیماها صدمه وارد کنند. جدیدترین نمونه‌ی این اتفاق را برای تلسکوپ معروف جیمز وب دیدیم، جایی که دانشمندان ناسا گفتند این تلسکوپ با ریزشهاب‌واره‌ای بزرگ برخورد کرده است.

هر چند وقت‌ یک‌بار نمونه‌ی بزرگ‌تری از این ذرات در قالب شهاب‌سنگ از راه می‌رسد و شاید هر ۱۰۰ سال یک‌بار (یا بیشتر) جرمی به طول ده‌ها متر بتواند از جو عبور کند و باعث ایجاد دهانه‌ای بزرگ روی سطح زمین شود. خوشبختانه به ندرت پیش می‌آید که اجرامی به طول چند کیلومتر خودشان را به سطح زمین برسانند و باعث مرگ و ویرانی گسترده شوند. نمونه‌ای از این اجرام فضایی باعث شد دایناسورها از سیاره‌ای که اکنون محل زندگی ما است محو شوند.

موارد مورد اشاره نمونه‌هایی از زباله‌های فضایی طبیعی هستند؛ زباله‌هایی که کنترلی روی زمان از راه رسیدن آن‌ها نداریم، برایمان قابل پیش‌بینی نیستند و کم‌و‌بیش در سراسر زمین به‌صورت مساوی پدیدار می‌شوند.

بااین‌حال مطالعه‌ی جدید دانشمندان ورود کنترل‌نشده‌ی زباله‌های فضایی مصنوعی به کره‌ی زمین را بررسی می‌کند. این زباله‌های مصنوعی که توسط انسان ساخته می‌شوند شامل قسمت‌های مختلف موشک‌هایی است که ازطریق آن‌ها ماهواره‌ها را به مدار زمین می‌فرستیم. یک نمونه از این زباله‌ها، بقایای موشک چینی لانگ مارچ ۵بی بود که به‌تازگی برفراز اقیانوس هند سقوط کرد.

دانشمندان با استفاده از مدل‌سازی ریاضی درجه‌ی انحراف و مدار گردش قطعات باقی‌مانده از موشک به دور زمین و تراکم جمعیت انسان در زیر آن‌ها به‌همراه داد‌ه‌های ماهواره‌ای مربوط به ۳۰ سال گذشته، تخمین زده‌اند که بقایای موشک‌ها و سایر زباله‌های فضایی به هنگام ورود به زمین در چه مناطقی فرود می‌آیند.

دانشمندان می‌گویند که متوجه شده‌اند «خطر کوچک اما قابل توجهی» با محوریت ورود دوباره‌ی زباله‌های فضایی به زمین در دهه‌ی پیش رو وجود دارد. تخمین‌ها نشان می‌دهد احتمال این‌ که زباله‌های فضایی در عرض‌های جغرافیایی جنوبی فرود بیایند بیشتر از عرض‌های جغرافیایی شمالی است. مطالعه‌ی جدید تخمین می‌زند احتمال سقوط بدنه‌ی موشک‌ها در عرض جغرافیایی جاکارتا در اندونزی، داکا در بنگلادش یا لاگوس در نیجریه سه برابر بیشتر از مناطقی مثل نیویورک در ایالات متحده، پکن در چین یا مسکو در روسیه است.

دانشمندان همچنین احتمال تلفات انسانی ناشی از ورود کنترل‌نشده‌ی زباله‌های فضایی به زمین در دهه‌ی پیش رو را محاسبه کرده‌اند. با فرض این‌ که هر بار زباله‌هایی مرگبار در منطقه‌ای به وسعت ۱۰ متر مربع پخش شوند، به‌طور میانگین ۱۰ درصد احتمال دارد در دهه‌ی پیش رو شاهد مرگ یک یا چند نفر در اثر ورود زباله‌های فضایی به زمین باشیم.

تا به امروز احتمال این‌ که زباله‌های ناشی از ماهواره‌ها و موشک‌ها باعث وارد شدن آسیب در سطح زمین (یا آسیب به ترافیک هوایی در جو) شود، «ناچیز» بوده است.

اکثر مطالعات علمی مربوط به زباله‌های فضایی بر خطری که ممکن است ماهواره‌های ازکارافتاده در مدار زمین ایجاد کنند متمرکز بوده‌اند. این دسته از ماهواره‌ها ممکن است باعث آسیب به ماهواره‌های سالم شوند و عملکرد آن‌ها را مختل کنند. سوخت استفاده‌نشده و باتری‌های فعال ممکن است به انفجار در مدار زمین منتهی شود که درنتیجه‌ی آن حجم زباله‌های فضایی افزایش پیدا می‌کند.

با افزایش تعداد شرکت‌های فعال در صنعت پرتاب موشک و انتقال تمرکز این حوزه از سازمان‌های دولتی به شرکت‌های خصوصی، «بسیار محتمل است» که تعداد حوادث ناشی از زباله‌های فضایی در فضا و زمین افزایش پیدا کند؛ مشابه آنچه برای موشک چینی لانگ مارچ ۵بی دیدیم. دانشمندان می‌گویند تخمین ۱۰ درصدی ممکن است یک پیش‌بینی محافظه‌کارانه باشد و نباید دلمان را به آن خوش کنیم.

چه می‌توان کرد؟

شماری از فناوری‌های امروزی باعث می‌شوند که کنترل ورود مجدد زباله‌های فضایی به زمین کاملاً امکان‌پذیر باشد، بااین‌حال پیاده‌سازی فناوری‌های یادشده بسیار پرهزینه است. برای مثال دانشمندان می‌توانند فضاپیماها را «غیرفعال» کنند تا درنتیجه‌ی آن انرژی استفاده‌نشده (مثل سوخت یا باتری) به جای ذخیره شدن، پس از پایان عمر فضاپیما مصرف شود. انتخاب مدار مناسب برای ماهواره‌ها نیز می‌تواند احتمال تولید زباله‌ی فضایی را کاهش دهد. دانشمندان می‌توانند کاری کنند که ماهواره‌های ازکارافتاده وارد مدار پایینی زمین شوند و در آنجا بسوزند.

مقام‌های عربستان سعودی ماژولی را بررسی می‌کنند که در سال ۲۰۰۱ سقوط کرد.

فعالان صنعت هوافضا تلاش کرده‌اند موشک‌هایی بسازند که امکان استفاده‌ی مجدد از آن‌ها وجود داشته باشد. اسپیس ایکس تاکنون بارها از این موشک‌ها استفاده کرده است و بلو ارجین می‌گوید روی موشک‌های چندبارمصرف کار می‌کند. استفاده از موشک‌های چندبارمصرف حجم زباله‌ی فضایی را شدیداً کاهش می‌دهد، البته همچنان مقداری رنگ و براده‌ی فلزی وارد هوا می‌شود چون موشک‌ها به‌ روش کنترل‌شده به زمین برمی‌گردند.

بسیاری از سازمان‌های فضایی آسیب ناشی از ورود قطعات باقی‌مانده‌ی موشک‌ها به زمین را به‌عنوان خطری جدی تلقی می‌کنند. آژانس فضایی اروپا گفته است که قصد دارد در سال‌های آینده مأموریتی برای از بین بردن زباله‌هایی فضایی با استفاده از نوعی بازوی رباتیک انجام دهد. دفتر امور فضایی سازمان ملل متحد در سال ۲۰۱۰ مجموعه‌دستورالعملی برای کاهش حجم زباله‌های فضایی تدوین کرد. در سال ۲۰۱۸ این رهنمود تغییراتی به خود دید تا اهداف به‌شکل جدی‌تری دنبال شوند. نویسندگان مقاله‌ی مربوط به مطالعه‌ی جدید می‌گویند آنچه سازمان ملل متحد وضع کرده صرفاً رهنمون است و شامل قوانین بین‌المللی نمی‌شود. این راهنمایی‌ها جزئیاتی درباره‌ی نحوه‌ی انجام فعالیت‌های مربوط به کاهش زباله‌ ارائه نمی‌دهند.

مطالعه‌ی جدید استدلال می‌کند که با پیشرفته‌تر کردن فناوری‌های امروزی و طراحی دقیق‌تر مأموریت‌ها می‌توانیم میزان ورود مجدد زباله‌های فضاپیماها و موشک‌ها به زمین را پایین بیاوریم و خطر مرگ‌و‌میر ناشی از این زباله‌ها را در سراسر دنیا کاهش دهیم. دانشمندان می‌گویند برای محقق شدن اهداف، همکاری گسترده نیاز است: «راه‌حل‌ها وجود دارند و تمامی کشورهایی که موشک پرتاب می‌کنند باید خودشان را با این راهکارها تطبیق دهند.»

الزام دولت‌ها برای همکاری با یکدیگر اتفاق بی‌سابقه‌ای نیست و پیش‌تر نمونه‌ی این اتفاق را در توافق‌نامه‌ی ممنوعیت استفاده از موادی که باعث تخریب لایه‌ی ازون می‌شود مشاهده کرده‌ایم. متأسفانه به‌طور معمول باید رویدادی بزرگ با عواقب قابل توجه برای نیمکره‌ی شمالی رخ دهد تا دولت‌ها به خودشان بیایند و به‌صورت همه‌جانبه اقدام کنند. از طرفی تغییر پروتکل‌ها و کنوانسیون‌های بین‌المللی زمان‌بر است.

۶۵ سال از زمانی که اولین ماهواره به فضا پرتاب شد می‌گذرد. اگر دولت‌ها بتوانند هرچه‌ سریع‌تر به نوعی معاهده‌ی بین‌المللی با محوریت زباله‌های فضایی دست پیدا کنند، احتمالاً به هنگام ۷۰ سالگی این رویداد مهم شاهد اتفاق بزرگی خواهیم بود. چنین توافق‌نامه‌ای می‌تواند به نفع تمامی کشورها باشد.