یه سیستم شناسایی جدید، مثل زنگ خطر برای زباله‌های فضایی!

بیاید یه لحظه تصور کنیم کلی زباله و تیکه‌پاره‌های ریز و درشت دارن دور زمین می‌چرخن! اینا فقط تیکه‌های شکسته‌شده سفینه‌ها و ماهواره‌ها نیستن؛ گاهی از آزمایش موشک‌ها یا حتی خراب شدن وسایل فضایی هم میان. مشکل اینجاست که حتی این تیکه‌ریزها با سرعت وحشتناک حرکت می‌کنن و اگه به یه ماهواره یا سفینه بخورن، می‌تونن سوراخش کنن یا آسیب جدی وارد کنن.

حالا شرکت Southwest Research Institute یا همون SwRI اومده یه سیستم جدید طراحی کرده به اسم MMOD شناسایی و آنالیز “Micrometeoroid and Orbital Debris” (که یعنی شهاب‌سنگ‌های ریز و زباله‌های فضایی که تو مدار زمین می‌چرخن)، این سیستم قراره هر وقت یکی از این زباله‌ها به ماهواره‌ها برخورد کرد، سریع تشخیص بده و حتی قبل از اینکه آسیب جدی دیده بشه، اطلاعاتش رو به زمین بفرسته.

فاز باحالش اینجاست که هزاران تیکه بزرگ و کوچیک زباله فضایی تو مدار زمین مدت‌ها می‌مونن. چیزای بزرگ رو میشه با رادار و تلسکوپ از زمین زیر نظر گرفت. اما میلیون‌ها ذره ریز هنوزم تو آسمون سرگردون‌ان و هیچ‌کس نمی‌تونه دنبالشون کنه. ولی حتی همین ریزه‌کاری‌ها هم خرابی به بار میارن، مخصوصاً واسه ماهواره‌هایی که در ارتفاع پایین مدار زمین (Low-Earth Orbit، همون جایی که ماهواره‌های معمولی دور زمین می‌گردن) کار می‌کنن.

سیستم SwRI رو میشه به صورت یه پنل (یه جور صفحه خارجی) به بدنه سفینه یا ماهواره اضافه کرد یا حتی از اول تو طراحی ماهواره گذاشتش. این سیستم از یه قطعه سفت‌وسخت با کلی سنسور تشکیل شده که می‌تونه ضربه‌ها رو ثبت کنه. بعدش نرم‌افزار همه اطلاعات رو تحلیل می‌کنه تا بفهمه چی به ماهواره خورده، سرعتش چقدر بوده و خود تیکه از چه موادی ساخته شده بوده!

دکتر سیدنی چوکرون (Sidney Chocron) که خودش مسئول توسعه این سیستم بوده، گفته: «اغلب اونقدرا برخورد آسیب نمی‌زنه که سیستم خراب شه یا اپراتورهای زمین متوجه شن! این دستگاه داده‌ها رو قبل از اینکه اتفاق بدی بیفته می‌فرسته و حتی می‌تونه واسه طراحی‌های آینده هم کلی ایده بده.»

حالا جالب‌ترش اینجاست که برای تست سیستم، از یه اسلحه مخصوص به اسم Light Gas Gun استفاده کردن. (این وسیله می‌تونه گلوله‌های کوچولو رو توی یه محفظه خلأ با سرعت‌های خیلی بالا شلیک کنه، دقیقاً مثل فضای واقعی اطراف زمین!) پنل‌هایی که سنسور روش داشتن، جلو این اسلحه گذاشتن تا هم ضربه واقعی بخوره و هم ببینن سیستم می‌تونه درست تشخیص بده یا نه.

به گفته چوکرون، این تستا به اندازه کافی واقعی بودن که خیالشون از عملکرد دستگاه راحت شه و حتی بدونن ماهواره‌ها تحت این ضربه‌ها چقدر دووم میارن.

نتیجه چی شد؟ این سیستم تونست ضربه‌ها رو درست ثبت کنه، هم موقع و هم محل برخورد رو پیدا کرد و حتی گفت این زباله‌ها چه سرعتی دارن و ترکیبشون چیه.

این اولین باره که یه تست در این ابعاد برای این نوع سیستم انجام شده. حالا SwRI دنبال سرمایه‌گذار می‌گرده تا این سیستم رو حسابی فضاپیماها نصب کنه و تو مأموریت‌های واقعی هم استفاده کنه.

ولی همین‌جا تموم نمیشه! اگر یه ماهواره با این سیستم بفهمه یه چیزی بهش خورده، می‌تونه به ماهواره‌های اطرافش هم هشدار بده، یه جور زنگ خطر زودهنگام. اینطوری سایر ماهواره‌ها فرصت پیدا می‌کنن مسیرشون رو عوض کنن و از این تیکه‌های خطرناک فرار کنن! (به این کار یه اصطلاح ساده بگم: ارتباط بین ماهواره‌ها برای فرار از تصادف زنجیره‌ای.) این داده‌ها واقعاً می‌تونن به ناسا و تیم‌های دیگه کمک کنن تا ماهواره‌های بعدی رو مقاوم‌تر بسازن.

هدف نهایی هم اینه که یه نقشه دقیق از زباله‌های خطرناک دور زمین داشته باشن (Map & Characterize MMOD Debris Field یعنی شناسایی و نقشه‌کشی دقیق موقعیت و مشخصات این زباله‌ها)، تا همه مأموریت‌ها امن‌تر بشه.

این تحقیق جوری پیش رفته که تازه تو یکی از کنفرانس‌های معروف به اسم Hypervelocity Impact Symposium هم مقاله‌اش چاپ شده.

خلاصه قضیه اینه: زباله فضایی هر روز داره بیشتر میشه، ریسک هم بالاتر. ولی با راهکارهایی مثل این سیستم جدید SwRI، شاید بتونیم ماهواره‌ها رو از خطر دور کنیم و آینده فضا رو امن‌تر بسازیم!

منبع: +