Hình 1. Những mảnh vỡ trôi nổi trong không gian
Rác vũ trụ ngày càng nhiều và những nguy hại
Chỉ trong vòng vài tuần qua, Tập đoàn công nghệ SpaceX (Mỹ) đã phóng 60 vệ tinh Starlink vào không gian, nâng tổng số vệ tinh Starlink trên quỹ đạo Trái đất lên 500. Đây mới chỉ là một phần trong kế hoạch thiết lập mạng lưới gồm ít nhất 12.000 vệ tinh vào năm 2024 của Tập đoàn này, nhằm mang lại dịch vụ truy cập internet dựa trên vệ tinh với giá rẻ cho mọi người. Cùng với SpaceX, các tập đoàn khác như Amazon (Mỹ), Telesat (Canada)... đều đang lên kế hoạch cho việc phóng vệ tinh hoặc chinh phục vũ trụ. Quỹ đạo tầm thấp của Trái đất đang thực sự trở nên đông đúc hơn bao giờ hết.
Hình 2. Số lượng vật thể trôi nổi trên quỹ đạo. UI - Không xác định, RM - Đối tượng liên quan đến tên lửa, RD - Mảnh vỡ tên lửa, RF - Mảnh vỡ phân mảnh tên lửa, RB - Thân tên lửa, PM - Đối tượng liên quan đến tải trọng, PD - Mảnh vỡ tải trọng, PF - Mảnh vỡ phân mảnh tải trọng, PL - Tải trọng (Nguồn: Cơ quan không gian châu Âu - ESA).
Các nhà thiên văn nghiệp dư đã bày tỏ mối quan tâm về số lượng vật thể chuyển động sáng chói trên bầu trời đêm ngày càng tăng. Nhưng đối với các chuyên gia, sự lo lắng này còn lớn hơn rất nhiều. Các bề mặt sáng phát sáng trên các vệ tinh có thể phản xạ ánh sáng từ mặt trời. Những chùm sáng như vậy mạnh hơn rất nhiều các nguồn sáng yếu thường được các nhà thiên văn học quan sát, do đó sẽ cản trở việc các nhà thiên văn học quan sát các vật thể ở xa trong không gian. Hàng tỷ USD đã được đầu tư cho những chiếc kính viễn vọng để thúc đẩy sự hiểu biết của loài người về tiến hóa của vũ trụ, nhưng những mảnh rác trôi nổi trong không gian đang góp phần cản trở mục tiêu này.
Hậu quả thứ hai khiến các nhà khoa học lo ngại hơn, đó là việc xảy ra các vụ va chạm. Năm 2009, vụ va chạm đầu tiên xảy ra giữa vệ tinh Iridium 33 của Mỹ và vệ tinh Kosmos 2251 không còn hoạt động của Nga. Sau cú đâm, Iridium hư hại nặng và lập tức ngừng hoạt động. Nghiêm trọng hơn, vụ va chạm đã tạo ra gần 2.000 mảnh vụn rác trên vũ trụ, tiếp tục đe dọa các vệ tinh khác trong tương lai. Năm 2019, vệ tinh của ESA đã xuýt lao vào vệ tinh của SpaceX với vận tốc hơn 51.000 km/h. May mắn là ESA đã kịp thay đổi quỹ đạo của mình và vụ va chạm không xảy ra. Đây chỉ là 1 trong nhiều trường hợp rủi ro có thể xảy ra khi vũ trụ quá chật chội. Trạm Vũ trụ quốc tế (ISS) cũng là một "nạn nhân" thường xuyên của các mảnh vỡ kích thước nhỏ. Rác vũ trụ tồn tại dày đặc cũng khiến việc phóng tên lửa ngày càng khó khăn. Khi phóng lên, tốc độ của tên lửa đủ nhanh để không va chạm với những mảnh rác vũ trụ đang lơ lửng trên không. Tuy nhiên, càng về sau thì số lượng rác vũ trụ sẽ càng nhiều, khiến việc phóng tên lửa sẽ khó khăn, đắt đỏ hơn.
Những giải pháp được đưa ra
Một số giải pháp dọn rác vũ trụ đã và đang có kế hoạch được triển khai như: Tập đoàn SKY Perfect JSAT của Nhật Bản cho biết họ đang phát triển một vệ tinh có thể “bắn hạ” rác vũ trụ bằng chùm tia laser. Cách thức này sử dụng được cho các vệ tinh đã cũ, vệ tinh không còn được sử dụng, các bộ phận tên lửa đã tách rời nhưng vẫn quay quanh Trái đất. Trước đó, ESA cũng đã nghiên cứu chế tạo máy dọn rác để sớm đưa vào không gian... Các công ty sản xuất vệ tinh như SpaceX cũng đưa ra các kế hoạch để giảm thiểu tác động của các vệ tinh đối với quan sát thiên văn học như sử dụng lớp phủ vệ tinh phù hợp hoặc điều chỉnh một số quỹ đạo của vệ tinh nếu cần thiết.
Tuy nhiên, mới đây, các nhà nghiên cứu và quản lý cho rằng cách thức tốt nhất để giải quyết vấn đề rác vũ trụ là buộc các nhà vận hành vệ tinh phải trả phí hằng năm cho mỗi vệ tinh được phóng. Phương pháp thu phí có thể học hỏi các phương pháp tương tự đã thực hiện đối với việc thu thuế carbon hay quản lý nghề cá. Người đứng đầu ESA, Holger Krag đánh giá đây là ý kiến hay và cơ quan này đang xem xét, cân nhắc các kế hoạch tiếp theo.
Nguyễn Ngọc Minh
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. https://www.space.com/astronomer-megasatellite-concerns-about-space-junk.html
2. https://scitechdaily.com/space-debris-growing-problem-that-is-surprisingly-costly/
3. https://phys.org/news/2020-05-space-junk-problem.html