Chiến dịch dọn rác không gian

Bà Pam Melroy - Phó Giám đốc Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA), mới đây thông báo về giai đoạn đầu tiên của Chiến lược bền vững không gian mới do NASA thực hiện. Theo đó, trong những tháng tiếp theo, NASA sẽ triển khai các chiến dịch làm sạch không gian xung quanh Trái đất.

Nhu cầu cấp bách

Giai đoạn đầu tiên trong Chiến lược bền vững không gian của NASA tập trung vào rác trên quỹ đạo quanh Trái đất. Điều này phù hợp với thực tế rằng rác không gian được cho là vấn đề cấp bách nhất hiện nay.

Các nhà thiên văn học đã gióng lên hồi chuông cảnh báo về vấn đề các vật thể nhân tạo xuất hiện ngày càng nhiều bên ngoài không gian quanh Trái đất, tạo thành những ổ rác.

Gần 10 nghìn vệ tinh đang hoạt động xung quanh địa cầu, rất nhiều tàu vũ trụ ngừng hoạt động, thân tên lửa vô danh hay hàng triệu mảnh rác khác bay quanh Trái đất với tốc độ hơn 27 nghìn km/giờ.

Vào năm 2021, hơn 1.900 vật thể không gian đã được ghi nhận và phân loại trong cơ sở dữ liệu của Liên Hợp Quốc. Hầu hết vật thể không gian này là vệ tinh nhân tạo, được sử dụng để liên lạc và theo dõi thời tiết.

Đến nay, khoảng 3 nghìn vệ tinh chết được xác định nằm rải rác trong không gian. Khoảng 34 nghìn mảnh rác vũ trụ có kích thước lớn hơn 10 cm và hàng triệu mảnh nhỏ hơn trên quỹ đạo quanh Trái đất. Chúng có thể gây ra thảm họa nếu va vào vật thể khác hoặc trở lại bầu khí quyển, dù va chạm là rất hiếm.

Đơn cử, vào tháng 3/2021, một vệ tinh của Trung Quốc đã vỡ tan sau một vụ va chạm với rác vũ trụ. Vụ va chạm trước đó xảy ra từ năm 2009. Để giải quyết tình trạng rác không gian, Liên Hợp Quốc đã yêu cầu tất cả các cơ quan hàng không, công ty hàng không dọn dẹp vệ tinh của họ khỏi quỹ đạo Trái đất trong vòng 25 năm sau khi kết thúc sứ mệnh. Tuy nhiên, điều này rất khó thực thi vì vệ tinh thường xuyên bị hỏng.

Nhằm giải quyết vấn đề trên, một số cơ quan hàng không đã đưa ra giải pháp mới. Sau khi ngừng hoạt động, các vệ tinh có thể được kéo trở lại bầu khí quyển và bốc cháy trên quá trình “hồi hương”.

Vấn đề rác vũ trụ càng trở nên cấp bách khi các công ty tư nhân tham gia vào lĩnh vực hàng không. Cả SpaceX và Amazon đều có kế hoạch phóng các chùm vệ tinh vào quỹ đạo Trái đất để đạt được phạm vi phủ sóng Internet vệ tinh toàn cầu. Nếu các kế hoạch trên thành công, khoảng 50 nghìn vệ tinh mới sẽ hoạt động và cần phải tránh va chạm nhiều hơn.

Việc có càng nhiều vệ tinh đồng nghĩa càng nhiều mối nguy hiểm. Nếu một vụ va chạm xảy ra ở một điểm trên quỹ đạo Trái đất và tạo ra nhiều mảnh vỡ, điểm đó có nguy cơ không thể sử dụng trong nhiều năm hoặc nhiều thập kỷ. Khi đó, các vệ tinh có thể phải thay đổi lộ trình chuyển động, tiêu tốn đến hàng tỷ USD cho việc nghiên cứu tuyến đường mới và chuyển đổi.

Cần nhiều phương án xử lý rác vũ trụ.

Phương án xử lý

NASA không phải cơ quan đầu tiên triển khai các phương án dọn rác không gian. Năm 2023, Cơ quan Vũ trụ châu Âu đã công bố phương pháp tiện cận không gian không mảnh vụn. Chương trình này bao gồm các mục tiêu cụ thể đến năm 2030 nhằm giảm thiểu rủi ro va chạm với rác thải vệ tinh trên quỹ đạo.

Vào năm 2026, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và công ty tư nhân Clearspace dự định phóng một tàu vũ trụ sử dụng cánh tay robot để bắt một bộ phận tên lửa nặng hơn 110 kg và kéo nó trở lại bầu khí quyển một cách an toàn. Tại đây, tên lửa lẫn tàu vũ trụ sẽ được đốt cháy trước khi rơi xuống bề mặt Trái đất.

Trong khi đó, Cơ quan Vũ trụ Vương quốc Anh tuyên bố sẽ ưu tiên phát triển bền vững không gian từ năm 2023. Nhật Bản đã triển khai đầu tư vào các công ty vũ trụ tư nhân chuyên xử lý các mảnh vụn không gian. Nước này cũng hợp tác với Liên Hợp Quốc để nâng cao nhận thức về vấn đề rác thải không gian trên toàn thế giới.

Từ tháng 2/2024, Nhật Bản thực hiện sứ mệnh Loại bỏ mảnh vỡ chủ động của Astroscale – Nhật Bản, hay ADRAS-J. Cơ quan hàng không nước này đang cố gắng tiếp cận một cách an toàn thân tên lửa cũ còn sót lại trên quỹ đạo Trái đất 15 năm trước. Mục đích của nhóm là chụp ảnh khối rác vũ trụ khổng lồ, mô tả đặc điểm và chuyển động của nó. Sau đó, đồng bộ hóa vòng quay của tàu vũ trụ ADRAS-J với vòng quay của thân tên lửa để đưa nó ra khỏi quỹ đạo.

Bất chấp các cuộc trình diễn công nghệ đầy hứa hẹn, không có giải pháp toàn vẹn cho vấn đề xử lý rác không gian. Bởi lẽ việc loại bỏ các thân tên lửa lớn sẽ cần các giải pháp khác so với các mảnh vụn. Chưa kể việc dọn rác vũ trụ sẽ tiêu tốn hàng tỷ USD, khoản tiền khổng lồ với các chính phủ.

Nhìn chung, việc xử lý rác thải không gian là vấn đề hàng không quan trọng hiện nay nhưng đây không phải phương pháp chữa bách bệnh. Ông Aaron Boley - chuyên gia khoa học hành tinh tại Đại học British Columbia kiêm đồng sáng lập Viện Vũ trụ Outsider, cho biết: “Tôi rất vui vì họ đã đưa ra các chiến lược về tính bền vững của không gian nhưng còn rất nhiều việc phải làm”.

Chuyên gia này gợi ý cần thay đổi hành vi vì không thể dọn dẹp rác không gian nếu con người tiếp tục gây ô nhiễm và đề lại nhiều rác hơn trên quỹ đạo. Ngoài ra, cần cân nhắc đến nhiều khía cạnh khác của tính bền vững không gian như xử lý ô nhiễm ánh sáng.