Khám phá công nghệ dọn rác vũ trụ
Hàng ngàn vệ tinh sẽ được phóng vào vũ trụ trong 10 năm tới và các nhà khoa học lo ngại khoảng không gian gần quỹ đạo Trái Đất sẽ trở nên nguy hiểm hơn cho các vệ tinh, nhất là những thiết bị lớn và đắt tiền.
Tại sao cần dọn rác ngoài không gian?
Theo cơ sở dữ liệu vệ tinh của Tổ chức phi Chính phủ Union of Concerned Scientists, hiện có 3.372 vệ tinh hoạt động trên quỹ đạo Trái Đất.
Hiện có hơn 8.000 tấn rác lơ lửng trong không gian, gồm các mảnh vỡ của tên lửa, thiết bị, vệ tinh hết hoạt động. Trong đó, có hàng nghìn mảnh rác có thể quan sát được, một số tên lửa đẩy bị bỏ lại, các vệ tinh vô chủ, các mảnh rơi ra từ các tàu vũ trụ… Dù các tàu vũ trụ được bảo vệ khỏi các tác động nhưng những mảnh rác vũ trụ cũng có thể gây ra thiệt hại đáng kể.
Theo Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), với hàng triệu mẩu rác trong không gian, chỉ có 750.000 vật thể lớn hơn 1 cm, và khoảng 166 triệu mảnh lớn hơn 1 mm. Với vận tốc di chuyển trong quỹ đạo lên đến 28.000 km/h, một lớp sơn tróc ra từ vỏ vệ tinh cũng đủ gây ra thảm họa nếu va vào trạm không gian ISS hay các vệ tinh đang hoạt động vì có sức “công phá” cực lớn.
Một viễn cảnh còn khủng khiếp hơn cho ngành hàng không vũ trụ là hiện tượng các mảnh vỡ va chạm dây chuyền trong không gian: Những mảnh vỡ sinh ra từ vụ va chạm đầu sẽ tiếp tục va chạm với nhau, và cứ thế lặp lại đến vô tận. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng Kessler dẫn đến loạt các vụ va chạm mở rộng. Điều này cuối cùng sẽ dẫn tới hình thành một vành đai tiểu hành tinh nhân tạo.
Việc các vệ tinh bị phá hủy hàng loạt sẽ gây ra sự phân tán nghiêm trọng trên một hành tinh phụ thuộc vào GPS và các tiện ích hiện đại khác từ không gian vũ trụ mang lại như Trái Đất.
Hàng ngàn vệ tinh sẽ được phóng vào vũ trụ trong 10 năm tới và các nhà khoa học lo ngại khoảng không gian gần quỹ đạo Trái Đất sẽ trở nên nguy hiểm hơn cho các vệ tinh, nhất là những thiết bị lớn và đắt tiền.
Những dự án “dọn rác” trong không gian
Xe rác dùng xúc tua
“Xe thu gom rác” được một công ty khởi nghiệp của Thụy Sĩ nghiên cứu và sản xuất. Công ty này bắt nguồn từ Trường Đại học Bách Khoa Liên bang Lausanne và nổi tiếng trong lĩnh vực người máy. Dự án trị giá 86 triệu euro được ký vào cuối tháng 11/2020 với Cơ Quan Vũ Trụ Châu Âu (ESA) được đặt tên là ClearSpace (Dọn rác không gian), nhằm phá hủy một mảnh vỡ từ tên lửa Vega của châu Âu. Mảnh vỡ được gọi là Vespa, nặng khoảng 100 kg và bay tự do ở độ cao 600 km từ năm 2013.
Xe gom rác cũng có kích thước tương đương với một vệ tinh, gồm có 4 cánh tay và 4 xúc tua. Luisa Innocenti, phụ trách dự án ClearSpace ở ESA cho hay: “Với 4 xúc tua, vệ tinh nhỏ sẽ vây các mảnh vỡ trước khi chạm vào chúng, vì các vật đó trôi trong không gian, và nếu chạm vào chúng thì sẽ bị vuột mất. Điểm quan trọng là phải vây được mảnh vỡ, sau đó khép các xúc tu lại. Cuối cùng cả hai sẽ tự phá hủy. Chúng sẽ bốc cháy khi rơi vào bầu khí quyển”. Theo dự kiến xe gom rác này sẽ được phóng lên không gian năm 2025.
Vệ tinh dọn rác vũ trụ
Trong bối cảnh quỹ đạo Trái Đất bị ô nhiễm nghiêm trọng, vào tháng 3/2021, một công ty khởi nghiệp trong lĩnh vực không gian vũ trụ đang tìm cách dọn rác vũ trụ bằng cách phóng vệ tinh dọn dẹp thương mại đầu tiên trên thế giới.
Theo đó, vệ tinh mang tên End-of-Life Services by Astroscale demonstration (ELSA-d) đảm nhận sứ mệnh làm sạch không gian vũ trụ thông qua nỗ lực giảm lượng rác nguy hiểm rải rác trên quỹ đạo Trái Đất.
Vệ tinh này mang theo các mảnh rác vũ trụ giả có gắn tấm từ tính cần thiết được tích hợp sẵn. Trên quỹ đạo Trái Đất, ELSA-d sẽ thả các mảnh rác vũ trụ giả sau đó thực hiện bước thu gom lại mảnh rác này.
Theo Astroscale, ELSA-d có thể dọn được cả các mảnh rác vũ trụ ổn định hoặc chuyển động liên tục. Nếu thử nghiệm thành công, trong tương lai, các công ty vệ tinh có thể đưa tấm từ tính tích hợp vào các tàu vũ trụ và thuê Astroscale loại bỏ các vệ tinh không còn hoạt động khỏi quỹ đạo.
Robot dọn rác thải vũ trụ
Ngày 27/4, Công ty công nghệ Origin Space của Trung Quốc đã phóng vào gquỹ đạo thấp của Trái Đất một nguyên mẫu robot có thể sử dụng vợt lưới lớn để thu dọn những mảnh vỡ trong không gian, còn gọi là "rác thải vũ trụ".
Theo đó, robot mang tên NEO-01 được tên lửa đẩy Trường Chinh 6 đưa lên vũ trụ cùng với một số vệ tinh khác. Không giống như công nghệ của Astroscale sử dụng nam châm để thu thập rác không gian, robot NEO-01 sẽ sử dụng vợt lưới để thu giữ các mảnh vỡ và sau đó đốt cháy nó bằng hệ thống đẩy điện tử được trang bị.
Origin Space nhận định rằng, việc phóng robot này vào quỹ đạo sẽ mở đường cho các công nghệ khai thác tài nguyên trên tiểu hành tinh trong tương lai. Ngoài NEO-01, công ty này còn có kế hoạch phóng hàng chục kính viễn vọng không gian và nhiều tàu vũ trụ để đạt được mục tiêu khai thác tiểu hành tinh thương mại đầu tiên vào năm 2045.
Thùy Linh (T/h)
