Rác vũ trụ dọn mãi chưa sạch

• Nga – Mỹ ganh nhau vị trí.. xả rác vũ trụ nhiều nhất thế giới
• Lokheed Martin theo dõi "rác vũ trụ" nguy hiểm
• Rác vũ trụ - Đã đến lúc phải bắt tay thu dọn
• Dự án "quét" rác vũ trụ
• “Rác vũ trụ”

Những rác thải ngoài không gian chính là sản phẩm từ các dự án thám hiểm vũ trụ của nhân loại, thuộc các bộ phận của tên lửa, vệ tinh ngừng hoạt động hay mảnh vỡ và nhiều loại linh kiện khác. 

Theo ước tính, hàng nghìn mảnh vỡ đang trôi nổi với tốc độ lên đến 28000km/h. xung quanh trái đất, và con số này đang tăng lên từng ngày. Rác vũ trụ tràn ngập có thể gây ra những hậu quả khủng khiếp cho trái đất. Do tốc độ di chuyển nhanh nên những mảnh vụn có thể gây nguy hiểm đến Trạm Vũ trụ quốc tế (ISS) và các vệ tinh đang hoạt động, cũng như tàu con thoi không gian hoặc phương tiện vận chuyển ngoài không gian khác của con người. 

Thậm chí, chúng cũng có thể va chạm vào trái đất bất cứ lúc nào. May mắn thay, có những giải pháp để đối phó với vấn đề rác vũ trụ, như sử dụng laser hoặc phóng một vệ tinh đem theo một loại lưới đặc biệt nhằm thu thập các mảnh vỡ ngoài không gian.

Nguy hiểm tiềm ẩn

Rác vũ trụ là những vật thể nhân tạo không còn sử dụng tồn tại ngoài vũ trụ, bao gồm những thiết bị được phóng lên hoặc bỏ lại, ví dụ như tên lửa đẩy, các vệ tinh không còn hoạt động, hay thậm chí những vật dụng cá nhân mà phi hành gia vô tình đánh mất như găng tay, máy quay hay xẻng trộn. Số vật thể mà các nước phóng lên vũ trụ tăng ổn định theo cấp số mũ trong suốt nửa thế kỷ qua.

Rác vũ trụ bao gồm những thiết bị được phóng lên hoặc bỏ lại, ví dụ như tên lửa đẩy, các vệ tinh không còn hoạt động, hay thậm chí những vật dụng cá nhân của phi hành gia.

Giới chuyên gia nhận định, thường thì mỗi khi phóng cái gì đó vào không gian, con người cũng đang tạo ra rác. Hiện chưa biết chính xác những đồ phế thải này ảnh hưởng đến vũ trụ hay tầng khí quyển trên cao như thế nào, có tác động gì đến sự biến đổi khí hậu không. Tuy nhiên, chắc chắn chúng sẽ gây ra hai nguy cơ lớn.

Rác thải có thể rơi trở lại trái đất, gây nguy hiểm cho con người và các loài vật khác. Năm 1997, một phụ nữ bị thương khi một mảnh kim loại từ trên trời rơi trúng vai. Theo các nhà khoa học NASA, đó có thể là một mảnh tên lửa tách ra. Dù đây là trường hợp duy nhất đến nay rác thải vũ trụ rơi xuống gây thương tích cho con người, nhưng vẫn còn nhiều vật thể nguy hiểm khác có thể lao xuống trái đất.

Hậu quả thứ hai khiến các nhà khoa học lo ngại hơn là việc va chạm với rác thải làm hệ thống vệ tinh bị phá huỷ. Rác vũ trụ không cháy hết trong khí quyển hay rơi trở lại trái đất sẽ mắc kẹt trong không gian và vẫn bay quanh trái đất. Không gian để vệ tinh được phóng lên và hoạt động có giới hạn nhất định. Khi rác thải vũ trụ chiếm quá nhiều chỗ, các vệ tinh có thể đâm vào chúng.

Năm 2009, vụ va chạm đầu tiên xảy ra giữa vệ tinh Iridium 33 của Mỹ và vệ tinh Cosmos 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 tiếp tục tạo ra hơn 1800. mảnh vụn rác trên vũ trụ.

Tiếp đó, một nhà máy khai thác mỏ ở phía bắc Myanmar đã trở thành nơi hoang tàn do một mảnh vỡ không gian lớn rơi trúng vào tháng 11-2016. Các mảnh lớn hơn có dạng hình trụ và dài khoảng 4,5m, với đường kính chỉ hơn 1m. 

Các mảnh kim loại được cho rằng là một phần của vệ tinh hoặc là bộ phận của động cơ máy bay hay tên lửa, có thể liên quan đến việc tàu vũ trụ Tiangong-1 của Trung Quốc đã rơi vào bầu khí quyển của trái đất. Sự cố này cho thấy rác thải ngoài không gian đang ngày càng tăng và các mảnh vỡ đang trôi nổi xung quanh "hành tinh xanh".

Một khi vũ trụ tràn ngập rác đến nỗi không sử dụng vệ tinh được nữa, con người phải thay đổi hoàn toàn lối sống và cách làm việc. Quân đội Mỹ từng khẳng định, không có cách nào để tiến hành các hoạt động như hiện nay nếu thiếu vệ tinh.

Không quân Mỹ bắt đầu nghiên cứu về vệ tinh cuối những năm 1950 vì lo ngại chiến tranh hạt nhân có thể làm gián đoạn hoạt động liên lạc trên trái đất. Họ muốn đảm bảo có thể liên lạc như bình thường và muốn sử dụng vệ tinh để làm điều đó. Mặc dù chiến tranh hạt nhân đến nay vẫn là một mối đe doạ thế nhưng rác vũ trụ lại đang trở thành mối nguy hiểm lớn hơn.

Bên cạnh đó, NASA từng quan ngại rằng, muốn đưa con người lên sao Hoả hoặc có thể thực hiện chuyến du lịch không gian thì phải đảm bảo an toàn cho tàu vũ trụ và vệ tinh từ những mảnh vụn trôi nổi trong vũ trụ vì chúng có khả năng phá huỷ quỹ đạo đi của tàu.

Việc va chạm với rác vũ trụ làm hệ thống vệ tinh bị phá huỷ.

Đi tìm giải pháp

Hiện nay, con người vẫn chưa tìm ra biện pháp hữu hiệu nào để xử lý rác vũ trụ. Điều may mắn là, một số rác thải vũ trụ sẽ được hút về khí quyển trái đất nhờ chu kỳ mặt trời. Theo đó, cứ 11 năm, hiện tượng từ trường mặt trời đảo cực lại xảy ra một lần. Khí quyển trái đất chịu ảnh hưởng bởi hiện tượng này, mở rộng, co rút và có thể kéo rác thải vũ trụ về. Đó là một dạng cơ chế tự làm sạch.

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là số rác đó sẽ hoàn toàn biến mất. Một số phân rã thành các hạt nhỏ ở bầu khí quyển trên cao, số khác sẽ rơi xuống trái đất. Giới khoa học cho biết, lượng rác thải vũ trụ "đã chạm đến đỉnh điểm". Nếu không tìm cách giải quyết vấn đề ngay, con người sẽ không thể ngăn chặn nó trở thành một thảm hoạ khủng khiếp.

Trong bối cảnh này, nhóm chuyên gia thuộc Viện nghiên cứu Riken (Nhật Bản) đề xuất phương pháp loại bỏ khoảng 3000. tấn mảnh vỡ bằng cách bắn laser qua một sợi cáp quang gắn trên Trạm Vũ trụ quốc tế. Trong quá trình này, kính viễn vọng hồng ngoại của Cơ quan Quan trắc vũ trụ châu Âu (EUSO) sẽ theo dấu mảnh vỡ.

Các nhà khoa học sử dụng hệ thống bắn laser theo cáp quang, đẩy các mảnh vỡ ra khỏi quỹ đạo của chúng. Rác vũ trụ sẽ bị đốt cháy khi rơi trở lại khí quyển trái đất. Phương pháp này có thể phá huỷ các mảnh vỡ nguy hiểm nhất với kích thước khoảng 1cm. Các chùm laser cường độ lớn sẽ tạo ra một phản lực, đẩy chúng quay trở lại khí quyển trái đất. 

Dự án đang tìm cách đưa hệ thống quy mô nhỏ lên ISS để thử nghiệm với kính thiên văn 20cm cùng hệ thống laser 100 sợi cáp quang. Nếu thành công, các chuyên gia sẽ đưa lên ISS phiên bản kính thiên văn 3m và hệ thống laser 10.000 sợi.

Trước đó, Nhật Bản từng phóng thành công tàu vũ trụ chở hàng mang theo dây hình lưới từ tính có khả năng thay đổi quỹ đạo của các mảnh vỡ trong không gian tới Trạm ISS. Dây từ tính này được chế tạo từ thép không gỉ mỏng và dây nhôm kết hợp thành thiết bị có hình dạng giống chiếc lưới. Dây hình lưới sẽ được tung ra không gian bằng cánh tay robot của trạm vũ trụ. Nó tạo ra lực đủ mạnh để tác động tới quỹ đạo đường đi của các mảnh vỡ không gian, chuyển hướng chúng về phía bầu khí quyển trái đất - nơi các mảnh vỡ sẽ bị đốt cháy. 

Theo ước tính, hàng nghìn mảnh vỡ đang trôi nổi với tốc độ lên đến 28000km/h. xung quanh trái đất, và con số này đang tăng lên từng ngày.

Thiết bị độc đáo này có thể giúp giải quyết rác thải không gian với kích thước khá nhỏ, kể cả một con ốc vít (nếu lao với tốc độ cao trong không gian cũng có thể gây ra thiệt hại lớn đối với vệ tinh và trạm vũ trụ). 

Rác vũ trụ không chỉ đe doạ các vệ tinh mà còn liên quan đến chuyện phòng thủ không gian. Chính vì vậy nên một cường quốc không gian như Nga cần phải dọn sạch rác trên quỹ đạo quanh trái đất càng sớm càng tốt. Từ năm 2014, Nga đã công bố kế hoạch có kinh phí 200 triệu USD nhằm tạo ra một cỗ máy chuyên quét dọn các vệ tinh không còn hoạt động và mảnh vỡ ra khỏi quỹ đạo.

Tháng 6-2016, Cơ quan Vũ trụ Liên bang Nga đã ký hợp đồng trị giá 70 triệu USD với Trung tâm nghiên cứu Keldysh nhằm dọn dẹp rác vũ trụ trên quỹ đạo quanh trái đất. Theo dự kiến, một trong những con tàu phục vụ cho mục đích này (ước tính khoảng 5 triệu USD) sẽ được chế tạo vào năm 2018.

Chưa hết, các chuyên gia nhận định Nga có thể kiếm được tiền từ công việc dọn rác vũ trụ vì hiện nay chưa có thị trường cho mảng này, mặc dù mức lợi nhuận cụ thể còn phụ thuộc vào một loạt yếu tố như Nga sẽ đổ bao nhiêu tiền vào việc chế tạo "vũ khí" cho cuộc chiến với rác vũ trụ này.

Theo ước tính, gần 17.800 vật thể lớn có đường kính từ 10cm trở lên đang trôi dạt trong vũ trụ, cùng với 700.000 mảnh vỡ đường kính hơn 1cm và gần 1 tỉ mẩu rác hơn 1mm. Các quốc gia xả rác kích thước lớn ra vũ trụ nhiều nhất là Nga, Mỹ và Trung Quốc. 

Trong vòng 50-100 năm nữa, số lượng rác vũ trụ có thể tăng lên gấp đôi hiện nay. Giới chuyên gia nhận định, cần xác định rõ ai "xả" rác trong vũ trụ và phải trả tiền cho công việc dọn dẹp.

Theo đó, quốc gia nào có vật thể bay bị hư hỏng trong không gian có thể phải đặt hàng dọn dẹp nó bởi loại rác này có thể đe doạ bất kỳ vệ tinh nào và vào bất cứ lúc nào. Ngoài ra, việc ngăn chặn hành vi xả rác phải diễn ra song song với công tác nghiên cứu các loại công nghệ dọn rác, đồng thời tìm cách hạn chế thải rác đến mức tối thiểu.