به آسمان نگاه کنید – صدها ماهواره رها شده، موشک های مصرف شده از بالا و اشیاء مربوط به ماموریت به دور زمین می چرخند، که خطری برای خدمات فضایی و ماموریت های آینده است که انتظار می رود از اقتصاد یک تریلیون دلار پشتیبانی کند.
بر اساس گزارش آژانس فضایی اروپا، بیش از 36500 جرم فهرست شده بزرگتر از 10 سانتی متر در حال حاضر به همراه میلیون ها قطعه کوچکتر از 1 سانتی متر به دور زمین می چرخند. جای تعجب نیست که هر برخوردی در مدار می تواند فاجعه بار باشد. سفر با سرعت بیش از 7 کیلومتر در ثانیه – سریعتر از یک گلوله با سرعت بالا – حتی یک قطعه زباله 1 سانتی متری می تواند آسیب قابل توجهی به فضاپیما وارد کند و کل ماموریت را به پایان برساند.
بحران پایداری امروزی در فضا نتیجه 60 سال تحقیق و استفاده است که عمدتاً تأثیرات فعالیت های فضایی بر محیط زیست را نادیده می گیرد و ماهواره ها و سایر دارایی های فضایی را به عنوان اشیاء دور ریختنی تلقی می کند.
پیامد این رویکرد یک مدل ناپایدار است که هزینه ها را افزایش می دهد و وعده عظیم اقتصاد فضایی را به خطر می اندازد. مدارهای پایین زمین در حال حاضر به قدری پرجمعیت هستند که اپراتورهای ماهواره ای مجبور به ارزیابی اتصالات و انجام مانورهایی برای جلوگیری از زباله هایی هستند که منابع ارزشمندی را مصرف می کنند و می توانند خدمات را مختل کنند.
چه کسی مسئولیت را بر عهده می گیرد؟
اقدامات فنی به تنهایی نمی تواند مشکل تاب آوری فضا را حل کند. بازار خدمات در مدار باید توسط سیاست های فضایی ملی و استانداردهای بین المللی هدایت شود که مستقیماً از خدمات ماهواره ای پشتیبانی می کند. سیاست‌های نظارتی ملی در تلاش هستند تا با پیشرفت‌های فناوری، رشد جمعیت ماهواره‌ای و توسعه فعالیت‌های جدید در مدار همگام شوند.
در حالی که مقررات چندجانبه سازمان ملل، مانند معاهده فضای ماورای جو در سال 1967 و دستورالعمل‌های سال 2019 برای پایداری طولانی مدت فعالیت‌های فضایی، راهنمایی‌های سطح بالایی را ارائه می‌کنند، شیوه‌های صدور مجوز خاص باید توسط آژانس‌های نظارتی ملی در کشورهای جداگانه ایجاد و اجرا شود. کشورها.
هیچ الگویی برای اجرای این دستورالعمل ها و موافقت نامه های سطح بالا بر اساس هماهنگ بین المللی وجود ندارد و فعالیت فضایی جهانی تحت کنترل هیچ نهاد ملی یا بین المللی نیست. بنابراین، هیچ مجموعه قوانین مشترکی برای کنترل فعالیت های فضایی جهانی وجود ندارد و هیچ مکانیسمی برای اطمینان از دفع صحیح سخت افزار در پایان ماموریت های فضایی وجود ندارد. همچنین تلاشی هماهنگ برای پاکسازی زباله‌های فضایی چندین دهه که قبلاً در مدار انباشته شده‌اند وجود ندارد.
با این حال، نگرش ها در حال تغییر است و در سال گذشته شاهد تغییر قابل توجهی در فوریت این مشکل بوده ایم. در ژوئن 2021، کشورهای عضو G7 بیانیه‌ای صادر کردند که در آن مجدداً زباله‌های مداری به‌عنوان یکی از بزرگترین چالش‌های پیش روی بخش فضایی و متعهد شدن به استفاده ایمن و پایدار از فضا متعهد شدند.
اگرچه این بیانیه شناخت ارزشمندی از دامنه مشکلات ما با انعطاف پذیری فضایی است، اما تنها گامی در مسیر درست است. بازیگران کلیدی در جامعه بین‌المللی، از دولت‌های ملی گرفته تا شرکت‌های تجاری خصوصی، باید توسعه و هماهنگی ترافیک فضا و مدیریت محیط‌زیست را آغاز کنند.
خدمات درون مداری کلید یک آینده پایدار هستند
تا به امروز، اپراتورهای ماهواره ای فرصتی برای کاهش خطرات ماهواره های خود در مدار نداشته اند. با این حال، سرویس مداری در حال تغییر این سناریوی خطر است. D-Orbit، Astroscale و ClearSpace در حال پیوستن به نیروها برای انتقال بخش فضایی به عصر پایداری هستند و خدمات مداری را به یک واقعیت در حال ظهور تبدیل می کنند.
خدمات مداری با خدمات اتومبیل در طول مسیر زمین قابل مقایسه است. هیچ کس هرگز ماشین را در وسط بزرگراه رها نمی کند زیرا باک بنزین خالی است یا باتری آن کم است. و با این حال، این دقیقاً همان کاری است که اکثر اپراتورهای ماهواره‌ای از آغاز عصر فضا انجام داده‌اند و این «بزرگراه‌های مداری» استعاری را شلوغ‌تر کرده‌اند.
بر اساس اظهارات ارائه شده به کمیسیون ارتباطات فدرال ایالات متحده و اتحادیه بین المللی مخابرات، انتظار می رود تعداد ماهواره ها در مدار پایین زمین تا سال 2030 از 10000 به 40000 افزایش یابد و اخیراً سیستم یکپارچه بیش از 300 ماهواره پیشنهاد شده است.000 ماهواره . این رشد نویدبخش تشدید یک مشکل جدی است.
استقرار یک ماهواره زمین ثابت معمولاً 150 تا 500 میلیون دلار هزینه دارد. طی 15 سال آینده، بیش از 100 ماهواره زمین ثابت به سن بازنشستگی برنامه ریزی شده خواهند رسید و اپراتورهای ماهواره ای را مجبور می کند به جای جایگزینی ساده، به دنبال فرصت هایی برای افزایش ارزش دارایی های خود باشند. با افزایش عمر ماهواره، این سرویس به اپراتورهای تجاری و سازمانی این امکان را می دهد که در نحوه استفاده از سرمایه خود عمدی بیشتری داشته باشند.
اپراتورهای ماهواره ای – به ویژه آنهایی که صور فلکی بزرگتر می سازند – می توانند قبل از پرتاب، یک رابط کم هزینه برای ماهواره های خود نصب کنند تا هزینه و پیچیدگی هر گونه خدمات آینده را که ممکن است مورد نیاز باشد کاهش دهند. هنگامی که یک ماهواره آسیب می بیند یا به پایان عمر خود می رسد، فضاپیمای خدمات می تواند آن را خارج کند، مانند یک کامیون یدک کش که به وسایل نقلیه آسیب دیده در جاده کمک می کند، مدارها را تمیز نگه می دارد و خطر برخورد را برای سایر ماهواره ها، از جمله ماهواره های متعلق به ماهواره، کاهش می دهد. همان صورت فلکی
هنگامی که خدمات حذف را به بازرسی در مدار گسترش می‌دهیم، اپراتورها می‌توانند وضعیت ماهواره‌های خود را در هنگام بروز ناهنجاری به طور کامل ارزیابی کنند. با خدمات جابجایی مداری، اپراتورها می‌توانند ماهواره‌های خود را از زمان استقرار اولیه به مدارهای عملیاتی برنامه‌ریزی‌شده تحویل دهند، تنظیماتی را برای جبران پوسیدگی طبیعی انجام دهند، دارایی‌های درون صورت فلکی را برای رسیدگی به مسائل پوشش جابجا کنند، یا آنها را برای جبران خطاها جابه‌جا کنند. هزینه. بودجه سوخت خودشان
مانند هر برنامه بلندمدت دیگری که نیاز به سرمایه گذاری قابل توجه در تحقیق و توسعه دارد – مانند مسابقه فضایی در دهه 1950 – دولت های ملی نقش کلیدی در راه اندازی زیرساخت مداری پایدار دارند. خدمات حذف زباله فعال در شرف ظهور است، با همکاری آژانس فضایی اروپا و آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن، ماموریت‌های حذف زباله در مدار پایین زمین با مشارکت سازمان‌های خصوصی مانند ClearSpace و Astroscale.
اگرچه مقابله با این مشکل جهانی به سرمایه گذاری عمومی و خصوصی قابل توجهی نیاز دارد، همراه با تغییرات سیستمی در صنعت، پاداش های بالقوه عملاً نامحدود است. اقتصاد فضایی – یک زمین بازی جدید و نامحدود – این پتانسیل را دارد که بر زندگی در سیاره ما تأثیر بگذارد و مرز جدیدی را در منظومه شمسی و فراتر از آن بگشاید.