ดาวเทียมตายแล้วไปไหน
"ตายแล้วไปไหน" เป็นคำถามที่นำมาซึ่งคำตอบ เช่น นรก หรือสวรรค์ แต่มันก็เป็นเพียงความเชื่อส่วนบุคคลเท่านั้น เนื่องจากว่าไม่มีใครล่วงรู้อย่างแท้จริงว่า"ตายแล้วไปไหน"
ภาพของนักบินอวกาศ Dale A. Gardner ถือป้าย “เปิดขาย” ดาวเทียม Westar 6 และ Palapa B2 ที่เพิ่งเก็บกู้ได้ในภารกิจ STS-51-A ที่มา – NASA
วัตถุที่เราส่งไปโคจรรอบโลกเองก็ต้องตายในวันใดวันหนึ่ง เช่นเดียวกับเครื่องยนต์กลไกอื่นๆบนโลกและทุกสิ่งทุกอย่างในเอกภพ ดาวเทียมนั้นก็มีอายุการใช้งานของมันเช่นกัน เพราะในอวกาศนั้นมีทั้งรังสีและปัจจัยหลายอย่างที่จะค่อยๆคร่าชีวิตยานอวกาศเหล่านี้อย่างช้า ๆ ไปตามกาลเวลา และการที่มันจะ”ตาย”ได้นั้น แบ่งออกได้เป็นหลายสาเหตุ ซึ่งหลักๆแล้วมีดังนี้
- ถูกปลดประจำการ
- ขาดการติดต่อ
- อุบัติเหตุหรือเรื่องไม่คาดฝัน
- เกิดข้อผิดพลาด
ซึ่งชีวิตหลังความตายของดาวเทียมไม่มียมฑูตมาคอยจัดการพาไปนรกหรือสวรรค์ แต่เป็นหน้าที่ของมนุษย์เราที่ส่งมันขึ้นไปต้องรับหน้าที่จัดการกอบกู้ซาก แต่การที่ดาวเทียมอยู่ห่างจากพื้นผิวโลกไปถึง 1000 กม. เป็นอย่างน้อย ย่อมหมายความว่าเราไม่สามารถไปเก็บดาวเทียมลงมาได้ง่ายๆเหมือนการเก็บกู้ซากรถยนต์ เครื่องบิน หรือแม้กระทั่งเรือและคงเป็นเวลาอีกหลายสิบปีกว่าที่เราจะสามารถรีไซเคิลดาวเทียมในอวกาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งวิธีในการจัดการกับซากดาวเทียมในปัจจุบันมีดังนี้
- ควบคุมดาวเทียมกลับเข้าสู่โลก (Controlled Re-entry)
เป็นวิธีการหลักที่ใช้ในการนำเอาทั้งยานอวกาศ ดาวเทียมไปจนถึงจรวดกลับมาสู่โลก ซึ่งมีหลากหลายรูปแบบตั้งแต่การนำยานกลับมาแบบครบถ้วนสมบูรณ์เช่นกระสวยอวกาศ, การนำกลับมาบางส่วนเช่นยานโซยุส และจรวดฟัลคอนของ SpaceX, ไปจนถึงรูปแบบที่เราจะพูดถึงกัน นั่นก็คือการนำดาวเทียมกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเพื่อให้เผาไหม้และถูกทำลายไปทั้งหมด หรือควบคุมให้ไปตกในบริเวณที่ไร้ผู้คน (เช่นตอนล่างของมหาสมุทรแปซิฟิก)
วิธีนี้เป็นหนึ่งในหลักปฏิบัติสากลในการจัดการกับดาวเทียมที่ตายแล้วเพื่อไม่ให้กลายเป็นขยะอวกาศในอนาคต ซึ่งดาวเทียมดวงแรกๆอย่างสปุตนิก 1 ก็จบชีวิตด้วยวิธีนี้เช่นกัน (หลังจากปลดประจำการไปแล้วประมาณ 2 เดือน) รวมไปถึงดาวเทียมอื่นๆในยุคเริ่มต้นของการสำรวจอวกาศ (ซึ่งอยู่ในวงโคจรระดับต่ำและตกกลับลงมาตามหลักการ Orbital decay)
เทคนิคในการนำดาวเทียม (และยานอวกาศประเภทอื่น) กลับสู่โลกนั้น หลักๆแล้วก็มี 2 รูปแบบคือแบบควบคุม และไม่ควบคุม แบบแรกคือการใช้อุปกรณ์บังคับทิศทาง หรือเครื่องยนต์ของดาวเทียมดวงนั้นในการควบคุมดาวเทียมให้ลดระดับลง จนถูกแรงโน้มถ่วงโลกดึงให้หล่นกลับเข้าไป และถูกเผาไหม้ไปในชั้นบรรยากาศในที่สุด หากมีชิ้นส่วนใดเหลืออยู่ก็จะไปตกในพื้นที่ที่ได้คำนวณไว้ ซึ่งทำให้วิธีนี้เป็นหนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดในการจัดการกับดาวเทียมสิ้นอายุทั้งหลาย
ในขณะที่วิธีหลังคือการปล่อยให้ดาวเทียมตกลงมาเลยโดยไม่ได้ทำการควบคุมอะไรทั้งสิ้น ถึงแม้จะลดขยะอวกาศได้เช่นเดียวกับวิธีแรก แต่หากดาวเทียมไปตกใส่หัวใครเค้า ก็นับได้ว่าเป็นหายนะแน่ๆ ดังนั้นวิธีหลังนี้จึงไม่ค่อยถูกใช้อีกต่อไปแล้ว นอกเสียจากจะเป็นดาวเทียมยุคก่อน (ที่ขาดการติดต่อไปหลังปลดประจำการทำให้ควบคุมไม่ได้ แต่สามารถปล่อยให้ตกกลับมาได้ตามหลัก Orbital Decay) หรือดาวเทียมสมัยใหม่ที่ไม่มีเครื่องยนต์ควบคุมทิศทางซึ่งมักจะเป็นดาวเทียมขนาดเล็กอย่างพวก CubeSat
อย่างไรก็ตาม ดาวเทียมส่วนใหญ่ในปัจจุบันมีเครื่องยนต์หรืออุปกรณ์สำหรับควบคุมระดับวงโคจรเพื่อการนี้โดยเฉพาะ และในอนาคตก็อาจจะเป็นข้อบังคับสากลในการสร้างดาวเทียมอีกด้วย
ข้อดี: แทบจะไม่เหลืออะไรทิ้งไว้ในอวกาศเลย / เป็นการเก็บกวาดขยะอวกาศที่มีประสิทธิภาพที่สุด
ข้อเสีย: มีความเสี่ยงในการตกใส่ย่านชุมชนหรือที่อยู่อาศัย / หากวัสดุอันตรายเหลือรอดจากการเผาไหม้จนตกกลับถึงโลก อาจทำให้เกิดการปนเปื้อนได้
- วงโคจรสุสาน (Graveyard Orbit)
ถ้าเอาลงมาไม่ได้ ก็ส่งกลับขึ้นไปให้ไกลกว่าเดิมสิ ทางเลือกนี้อาจจะฟังดูไม่ค่อยเข้าท่าเท่าไหร่ แต่อย่าลืมว่าดาวเทียมแต่ละดวงนั้นมีพื้นที่จำกัดในการขนเชื้อเพลิงหรือติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมทิศทาง ทำให้ดาวเทียมที่อยู่ห่างจากพื้นผิวโลกมากๆ อย่างพวกที่อยู่ในวงโคจรสถิตย์หรือวงโคจรค้างฟ้า (GEO – Geostaionary Orbit) ซึ่งห่างจากพื้นผิวโลกมากถึง 35,786 กม. ไม่สามารถถูกส่งกลับเข้ามาสู่โลกได้โดยง่าย การส่งดาวเทียมขึ้นไปในโคจรสุสานที่อยู่ห่างไปไม่ไกลนั้นดูจะเป็นสิ่งที่เข้าท่ากว่า เพราะสามารถการันตีได้ว่าดาวเทียมจะไปถึงที่หมาย (วงโคจรสุสาน) ได้แน่ๆ และไม่รบกวนกับดาวเทียมอื่นๆที่ใช้งานอยู่ในระดับวงโคตรที่ต่ำกว่าอย่างแน่นอน ถึงแม้จะกลายสภาพเป็นขยะอวกาศไปหลังจากนั้นก็ตาม
ข้อดี: ไม่ต้องห่วงเรื่องความผิดพลาดในการส่งกลับโลก / ความเสี่ยงในการตกใส่แหล่งชุมชน = 0 (เพราะไม่ได้ตกไปไหนตั้งแต่แรกนั่นเอง) / เหมาะกับดาวเทียมที่โคจรในวงโคจรสูงๆ
ข้อเสีย: ไม่นับว่าเป็นการกำจัดขยะอวกาศ เพราะตัวดาวเทียมยังคงอยู่ในวงโคจร / ถึงจะชื่อว่าวงโคจรสุสาน แต่ซักวันก็ต้องเต็มไปด้วยศพ (ดาวเทียม) อยู่ดี ดังนั้นดาวเทียมสิ้นอายุที่ถูกส่งไปยังวงโคจรสุสานจึงเป็นเสมือนแค่การซื้อเวลาเท่านั้น และอาจส่งผลกระทบร้ายแรงตามมาได้ในระยะยาว เช่นเดียวกับการสะสมของขยะอวกาศในวงโคจรอื่นๆ (ไม่กระทบกับดาวเทียมในวงโคจรอื่นๆ แต่มีผลกับยานอวกาศที่ต้องเดินทางผ่านวงโคจรนี้ในอนาคตอย่างแน่นอน)
- ปล่อยไว้อย่างนั้น
ในบางครั้งเราก็ไม่สามารถเลือกทางเลือกอื่นๆได้เลยจริงๆ นอกเสียจากการไม่ทำอะไรเลย ดาวเทียมขนาดเล็กส่วนใหญ่หรือดาวเทียมที่ไม่มีเครื่องยนต์ทั้งหลายซึ่งทำงานอยู่ในวงโคจรระดับต่ำนั้นจำเป็นที่จะต้องปล่อยทิ้งไว้ให้ตกลงมาเองโดยไม่สามารถทำอะไรได้เลย โดยจำเป็นต้องใช้หลักการ Orbital Decay ซึ่งใช้ทั้งแรงดึงดูดของโลก หรือแรงเสียดทานจากชั้นบรรยากาศมาช่วยดึงดาวเทียมเหล่านี้ให้ตกกลับลงมาเองตามธรรมชาติ ถ้าโชคดีดาวเทียมก็จะตกสู่โลกและเผาไหม้หายไป ถ้าโชคร้ายดาวเทียมก็จะคงอยู่แบบนั้น ไม่สามารถทำอะไรได้ และแน่นอนว่าจะกลายเป็นขยะอวกาศอย่างแน่นอน
ดาวเทียมที่ตายด้วยอุบัติเหตุหรือขาดการติดต่อ / เกิดข้อผิดพลาด จนไม่สามารถควบคุมได้อีกก็มักจะตกมาอยู่ในทางเลือกนี้เช่นกัน
ข้อดี: แล้วแต่ดวง / ไม่เปลืองงบประมาณและทรัพยากร
ข้อเสีย: แล้วแต่ดวง / ดาวเทียมกลายเป็นขยะอวกาศไ ถึงแม้จะคงอยู่ในวงโคจรเดิมก็ตาม
- ส่งยานขึ้นไปเก็บกู้ (Recovery)
เป็นหนึ่งในความฝันที่เป็นจริงในสมัยที่โลกเรามีกระสวยอวกาศของสหรัฐอเมริกาใช้
(และยานอวกาศบูแรนของโซเวียต ถ้าโครงการได้ไปต่อ) วิธีนี้เป็นหนึ่งในวิธีที่ดูดีมากๆ เพราะสามารถที่จะเก็บดาวเทียมทั้งดวงกลับมาได้แบบครบ 100% ทำให้สามารถกำจัดขยะอวกาศและรีไซเคิลดาวเทียมดวงนั้นไปด้วยในตัว ภารกิจของการเก็บกู้ที่สำเร็จก็เช่นภารกิจ STS-51-A ที่กระสวยอวกาศสามารถเก็บกู้ดาวเทียม Westar 6 และ Palapa B2 กลับมายังโลกได้อย่างปลอดภัย น่าเสียดายที่ในปัจจุบันยังไม่มีโครงการใดๆที่จะมาทดแทนยานอวกาศเหล่านี้ในการทำหน้าที่เป็นซาเล้งแห่งอวกาศหลังจาการยุติการปฏิบัติการณ์ของโครงการกระสวยอวกาศในปี พ.ศ. 2554
ข้อเสีย: การไปเก็บกู้ดาวเทียมนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะดาวเทียมแทบทุกดวงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากตามระดับวงโคจร หากพลาดขึ้นมา อาจจบแบบหนังเรื่อง Gravity ก็เป็นได้ / ค่าใช้จ่ายสูง / การเก็บกู้มักจะทำได้ในวงโคจรระดับต่ำเท่านั้น
คาดว่าพวกเราคงต้องรอกันต่อไปเรื่อยๆ จนกว่าจะมีซักโครงการที่ประสบความสำเร็จในเชิงปฏิบัติ ไม่ว่าจะเป็นแนวคิดคล้าย ๆ กับกระสวยอวกาศไปจนถึงยานอวกาศระบบอัตโนมัติก็ตาม
ข้อดี: เป็นวิธีที่ดี่สุดเพราะเก็บขยะ(อวกาศ)กลับมาได้ แถมเอาไปขาย ซ่อม หรือรีไซเคิลได้อีกต่างหาก
- สอยกลับลงมา (External Removal)
เป็นทางเลือกที่คล้ายกับการนำดาวเทียมให้ตกกลับลงมาสู่โลก เพียงแต่ว่าเราไม่ได้ควบคุมดาวเทียมให้ตกลงมา แต่ใช้อุปกรณ์หรือยานอวกาศลำอื่นมาใช้ในการ”สอย”ดาวเทียมที่ตายแล้วดวงนั้นลงมาแทน ซึ่งแน่นอนว่าไม่เหมือนกับการส่งยานไปเก็บกู้เลยแม้แต่น้อย เพราะเราจะไม่ได้ดาวเทียมทั้งดวง (หรือส่วนใหญ่) กลับมา แต่เหมือนเป็นการช่วยกำจัดดาวเทียมที่ควบคุมไม่ได้ หรือไม่สามารถนำกลับมาสู่โลกด้วยกำลังของตัวเองได้ ให้ตกกลับลงมานั่นเอง ถ้าจะสรุปก็เหมือนกับเป็นการแก้ไขทางเลือกที่ต้องปล่อยดาวเทียมทิ้งโดยทำให้สามารถกำจัดดาวเทียมนั้นทิ้งได้นั่นเอง
ข้อดี: เป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่ช่วยกำจัดขยะอวกาศ / กำจัดดาวเทียมได้แทบทุกรูปแบบ (ในเชิงทฤษฎี)
ข้อเสีย: วิธีการส่วนใหญ่ยังเป็นแค่แนวคิดที่ยังไม่ได้ทดลองใช้งานจริง
สำหรับวิธีในทางเลือกนี้มีหลากหลายมาก แต่ยังไม่มีซักอันที่ได้ผลหรือถูกทดสอบจริง หนึ่งในวิธีต่าง ๆ เหล่านี้คือการใช้ดาวเทียมขนาดเล็กเพื่อไปนำดาวเทียมขนาดใหญ่ลงมาด้วยการใช้ตาข่ายหรือฉมวก ไปจนถึงการใช้แสงเลเซอร์ในการปรับวงโคจรของดาวเทียมให้ตกกลับลงมายังโลก
อ้างอิง
ESA’s e.Deorbit debris removal mission reborn as servicing vehicle จาก www.esa.int
- 52
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
