Bầu trời đêm ẩn chứa một mối nguy hiểm vô hình ngày càng lớn: rác vũ trụ. Hàng triệu mảnh vỡ đang bay với tốc độ kinh hoàng, đe dọa các vệ tinh và sứ mệnh không gian. Cuộc chạy đua dọn rác vũ trụ đã bắt đầu, và đây là một nhiệm vụ khẩn cấp.
Rác vũ trụ là gì và tại sao lại nguy hiểm vậy?
Rác vũ trụ, hay mảnh vụn quỹ đạo, là tập hợp tất cả các vật thể nhân tạo không còn hoạt động quay quanh Trái Đất.
Chúng bao gồm các vệ tinh đã ngừng hoạt động, các tầng tên lửa đã qua sử dụng, các mảnh vỡ từ những vụ va chạm và thậm chí cả những mẩu sơn bong ra từ tàu vũ trụ. Hiện có hàng triệu mảnh rác như vậy đang tồn tại.
Vấn đề rác không gian trở nên cực kỳ nguy hiểm vì tốc độ của chúng. Trên quỹ đạo Trái Đất tầm thấp (LEO), các vật thể này di chuyển với tốc độ lên tới 28.000 km/h.
Ở vận tốc đó, một mảnh vỡ nhỏ bằng viên bi cũng có sức công phá tương đương một quả lựu đạn, có thể phá hủy hoàn toàn một vệ tinh trị giá hàng tỷ đô la.
Mối đe dọa lớn nhất là "Hiệu ứng Kessler" - một kịch bản đáng sợ trong đó mật độ rác vũ trụ trở nên quá dày đặc, dẫn đến một chuỗi va chạm dây chuyền.
Các vụ va chạm tạo ra nhiều mảnh vỡ hơn, lại gây ra thêm nhiều va chạm khác, cho đến khi toàn bộ quỹ đạo Trái Đất bị bao phủ bởi một đám mây mảnh vụn chết chóc, khiến việc du hành không gian trở nên bất khả thi trong nhiều thế hệ.
Các công nghệ tiên tiến để dọn dẹp rác vũ trụ
Trước mối đe dọa hiện hữu, các nhà khoa học và kỹ sư trên khắp thế giới đang phát triển những công nghệ xử lý rác vũ trụ đột phá. Việc dọn rác vũ trụ không hề đơn giản, đòi hỏi các giải pháp sáng tạo và chính xác.
Dưới đây là một số phương pháp nổi bật đang được nghiên cứu và thử nghiệm:
- Lưới và Lao móc (Nets and Harpoons): Các tàu dọn dẹp sẽ tiếp cận mảnh rác lớn, sau đó phóng ra một tấm lưới khổng lồ để bao bọc hoặc một mũi lao để găm chặt vào nó. Sau khi bắt được mục tiêu, con tàu sẽ kéo mảnh rác này vào bầu khí quyển để nó tự bốc cháy.
- Hệ thống Nam châm (Magnetic Capture): Nhiều vệ tinh tương lai sẽ được trang bị một tấm kim loại đặc biệt. Các tàu dọn rác chỉ cần tiếp cận và sử dụng nam châm mạnh để "dính" vào vệ tinh hỏng và kéo nó đi. Sứ mệnh ELSA-d của Astroscale đã thử nghiệm thành công công nghệ này.
- Laser mặt đất (Ground-Based Lasers): Các chùm tia laser cực mạnh từ mặt đất có thể được chiếu vào các mảnh rác nhỏ. Năng lượng từ laser sẽ làm nóng bề mặt mảnh rác, tạo ra một lực đẩy nhỏ làm thay đổi quỹ đạo của nó, khiến nó rơi vào khí quyển nhanh hơn.
- Cánh buồm kéo (Drag Sails): Các vệ tinh mới có thể được trang bị một cánh buồm lớn. Khi hết vòng đời hoạt động, cánh buồm sẽ bung ra, làm tăng lực cản của khí quyển và giúp vệ tinh giảm độ cao và tự phá hủy một cách an toàn.
>>> Nắm rõ thêm: Công nghệ vũ trụ: Khám phá tương lai của nhân loại
Tương lai bền vững cho quỹ đạo Trái Đất của ta
Dọn rác vũ trụ chỉ là giải pháp xử lý hậu quả. Để đảm bảo một tương lai bền vững, chúng ta cần hành động một cách có trách nhiệm ngay từ bây giờ. Cách tiếp cận này không chỉ là dọn dẹp, mà còn là ngăn chặn việc tạo ra thêm rác.
Các chiến lược chính cho một quỹ đạo bền vững bao gồm:
- Thiết kế vệ tinh có trách nhiệm: Các vệ tinh mới phải được thiết kế với khả năng tự loại bỏ khỏi quỹ đạo trong vòng 25 năm sau khi kết thúc nhiệm vụ. Điều này có thể thực hiện bằng cách dự trữ một lượng nhiên liệu nhỏ cho cú đẩy cuối cùng hoặc trang bị các hệ thống như cánh buồm kéo.
- Quản lý giao thông không gian (Space Traffic Management): Cần có một hệ thống toàn cầu để theo dõi tất cả các vật thể trên quỹ đạo, dự đoán nguy cơ va chạm và điều phối các hoạt động phóng và di chuyển vệ tinh một cách an toàn.
- Hợp tác quốc tế: Vấn đề rác không gian là một thách thức toàn cầu và không một quốc gia nào có thể tự mình giải quyết. Cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa các cơ quan vũ trụ và các công ty tư nhân để chia sẻ dữ liệu, thiết lập các quy tắc ứng xử chung và cùng phát triển công nghệ.
>>> Đọc để hiểu thêm: Công nghệ hàng không vũ trụ: Cuộc đua lên không gian
Bảo vệ quỹ đạo Trái Đất cũng quan trọng như bảo vệ môi trường trên mặt đất. Bằng cách phát triển công nghệ dọn dẹp và áp dụng các quy tắc vận hành bền vững, chúng ta có thể đảm bảo rằng không gian vẫn là một miền đất hứa cho các thế hệ tương lai khám phá.
>>> Bổ sung thêm kiến thức: Khai thác tiểu hành tinh: Mỏ vàng mới của tương lai?
