ขยะอวกาศเป็นปัญหาที่กำลังเติบโต เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่เราส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรรอบโลก บางส่วนแยกวงโคจรและเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศของโลกหรือชนเข้ากับพื้นผิว แต่สิ่งที่เราส่งไปยังวงโคจรส่วนใหญ่ยังคงอยู่ที่นั่น
นี่กลายเป็นปัญหาใหญ่หลวงเมื่อหลายปีที่ผ่านมาและเราเปิดตัวฮาร์ดแวร์มากขึ้นเรื่อย ๆ สู่วงโคจร ตั้งแต่ดาวเทียมดวงแรก - สปุตนิก 1 - ถูกเปิดตัวสู่วงโคจรในปี 1957 มีดาวเทียมกว่า 8000 ดวงถูกส่งขึ้นสู่วงโคจร ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2561 ประมาณ 4,900 ยังคงอยู่ในวงโคจร ประมาณ 3,000 คนไม่สามารถใช้งานได้ มันเป็นขยะอวกาศ ความเสี่ยงของการชนกันเพิ่มมากขึ้นและนักวิทยาศาสตร์กำลังหาทางแก้ไข ปัญหาจะรวมตัวกันเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการชนกันระหว่างวัตถุสร้างเศษชิ้นส่วนที่ต้องจัดการให้มากขึ้น
มีสองประเภทของระบบกำจัดขยะอวกาศ: วิธีการติดต่อและวิธีการสัมผัส วิธีการติดต่อรวมถึงแขนหุ่นยนต์ผู้ทดสอบและตาข่าย วิธีการแบบไม่สัมผัสรวมถึงเลเซอร์และลำแสงไอออน จนถึงตอนนี้วิธีการแบบไม่สัมผัสนั้นได้พิสูจน์แล้วว่ามีความน่าเชื่อถือมากกว่า ทีมจากมหาวิทยาลัย Tohoku ในเมืองเซ็นไดประเทศญี่ปุ่นและเพื่อนร่วมงานของพวกเขาที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียกำลังพัฒนาวิธีการแบบไม่สัมผัสที่ไม่เหมือนใครที่เรียกว่าวิธีลำแสงไอออนเลี้ยงแกะแบบไร้สัมผัส
มีปัญหาสองข้อในการเล็งลำแสงไอออนที่ขยะอวกาศและนำไปยังโลก counterforce ผลักดาวเทียมออกจากตำแหน่ง อีกปัญหาคือมวลของขยะอวกาศเอง ต้องใช้พลังมากในการควบคุมมันอย่างไม่เป็นอันตรายต่อโลก
นักวิทยาศาสตร์มุ่งเน้นไปที่ดาวเทียมในวงโคจรโลกต่ำเพื่อเริ่มต้น วัตถุเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะอยู่ในช่วง 1 ถึง 2 ตัน จากการศึกษาพบว่าวัตถุในช่วงมวลนี้จะใช้เวลาประมาณ 80 ถึง 150 วันในการยกเลิกการโคจร การพัฒนาการสร้างและการปล่อยดาวเทียมที่ทรงพลังพอที่จะทำสิ่งนี้ได้ด้วยการขับดันสองเครื่องแยกกันเป็นเรื่องยากและมีราคาแพง
“ หากการกำจัดเศษขยะสามารถทำได้ด้วยระบบขับเคลื่อนพลังงานสูงเพียงครั้งเดียวมันจะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับกิจกรรมอวกาศในอนาคต” - รองศาสตราจารย์คาซึโนริทากาฮาชิมหาวิทยาลัยโตโฮกุประเทศญี่ปุ่น
ทีมญี่ปุ่น - ออสเตรเลียกำลังพัฒนาระบบที่แก้ปัญหาเหล่านี้ด้วยลำแสงพลาสมาแบบสองทิศทางที่ไม่เหมือนใคร ลำแสงทั้งสองสามารถตอบโต้ซึ่งกันและกันโดยมีหนึ่งที่รักษาดาวเทียมคนเลี้ยงแกะในตำแหน่งและอื่น ๆ กำกับขยะไปสู่โลก แหล่งพลังงานเดียวให้พลังงานกับลำแสงทั้งสองและดาวเทียมมีจุดมุ่งหมายในการคานตามที่ต้องการ
รองศาสตราจารย์คาซึโนริทากาฮาชิจากมหาวิทยาลัย Tohoku ประเทศญี่ปุ่นซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีใหม่เพื่อลบพื้นที่ออกหากสามารถกำจัดขยะได้ด้วยระบบขับเคลื่อนกำลังสูงเดียว เศษซากในความร่วมมือกับเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย
จากการทดสอบในห้องแล็บแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า helicon plasma thruster สามารถกำจัดเศษพื้นที่ด้วยระบบขับเคลื่อนเดี่ยว การทดลองในห้องปฏิบัติการ, สนามแม่เหล็กและการฉีดแก๊สจะควบคุมพลาสม่าในพลาสม่าจากทรัสพลาสมาเดี่ยว การทดสอบในห้องปฏิบัติการวัดแรงที่ใช้กับขยะอวกาศจำลอง ระบบใช้จำนวนที่แน่นอนของการตอบโต้กับดาวเทียมเพื่อให้อยู่ในตำแหน่ง ระบบทำงานในโหมดที่แตกต่างกันสามโหมด: การเร่งความเร็วด้วยดาวเทียม, การลดความเร็วของดาวเทียมและการกำจัดสิ่งสกปรก
“ Helicon plasma thruster เป็นระบบอิเล็กโทรเลสซึ่งช่วยให้สามารถดำเนินการในระดับพลังงานสูงได้นาน” ทากาฮาชิกล่าวว่า“ การค้นพบครั้งนี้แตกต่างอย่างมากจากการแก้ปัญหาที่มีอยู่และจะให้การสนับสนุนอย่างมากต่อกิจกรรมมนุษย์อย่างยั่งยืนในอนาคตในอวกาศ”
- มหาวิทยาลัย Tohoku แถลงข่าว: พลาสมา Thruster: เทคโนโลยีการกำจัดเศษอวกาศใหม่
- รายงานการวิจัยที่ Nature.com: แสดงให้เห็นถึงเทคโนโลยีใหม่สำหรับการกำจัดสิ่งสกปรกในอวกาศโดยใช้เครื่องพลาสมาแบบสองทิศทาง
- รายการ Wikipedia: ดาวเทียม
