Những dự án “dọn rác” trong không gian
Vào tháng 07/2021, hai nhà tỉ phú Richard Branson và Jeff Bezos lần lượt bay vào không gian, mở ra kỉ nguyên du lịch vũ trụ dành cho những người lắm tiền nhiều của. Ít nhất 600 vé đã được bán ra. Như vậy là vừa có thêm một lĩnh vực biến không gian vốn đã bị ô nhiễm nặng thành một bãi rác di động khổng lồ.
Đăng ngày:
Tại sao không gian lại là một bãi rác ?
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. Tuần báo Die Zeit ngày 08/04 đã đăng một đồ họa với những con số ấn tượng cho thấy không gian đúng là một bãi rác khổng lồ:
- 128 triệu mảnh vỡ nhỏ dưới 1 cm. Với vận tốc bay đến 28.000 km/giờ, chúng có thể gây nhiều thiệt hại nếu va chạm với một vệ tinh nhưng rất ít khả năng là vụ va chạm đủ mạnh để phá vỡ hoàn toàn một vệ tinh ;
- 900.000 mảnh vỡ có kích thước từ 1 đến 10 cm. Chúng rất nguy hiểm do quá nhỏ nên khó quan sát được nhưng lại có thể phá hỏng các vệ tinh ;
- hơn 34.000 vật thể trên 10 cm, trong đó có 28.210 mảnh vỡ được theo dõi để các vệ tinh và Trạm Không Gian Quốc Tế (ISS) có thể tránh. Vào tháng 09/2020, ISS đã phải đổi vị trí lần thứ ba trong năm để tránh va chạm với một mảnh vỡ lơ lửng trong không gian.
Năm 2020, trên quỹ đạo Trái Đất tầm thấp còn có ít nhất 1.200 vệ tinh thương mại, khoảng 200 vệ tinh quân sự, tiếp theo phải kể đến vài chục vệ tinh dân sự (của Nhà nước) và khoa học, hàng chục nghìn CubeSat được các công ty tư nhân phóng lên để bảo đảm truy cập internet toàn cầu. Vệ tinh Envisat dài 26 mét được châu Âu phóng để quan sát Trái Đất hiện không còn hoạt động từ sau một vụ va chạm với các mảnh vỡ năm 2012, nhưng vẫn lơ lửng ở độ cao 768 km, ngoài tầm kiểm soát.
Tất cả những mảnh vỡ bay tự do này là mối đe dọa cho các vệ tinh đang hoạt động vì nguy cơ va chạm. Bà Luisa Innocenti, phụ trách chương trình ClearSpace của Cơ Quan Vũ Trụ Châu Âu (ESA), giải thích : “Cần phải hiểu dù là một mảnh vỡ nhỏ, nhưng do tốc độ của chúng trong không gian, chúng cũng có thể phá vỡ một vệ tinh đang hoạt động và vụ nổ này sẽ lại gây ra một đám mảnh vụn mới. Cho nên tất cả các mảnh vỡ đều là những mối đe dọa tiềm tàng”.
Đưa “xe thu gom rác” lên không gian
Hàng năm, khoảng 200 chuyên gia tập hợp tại Trung Tâm Công Nghệ Không Gian châu Âu, trụ sở ở Hà Lan, để tìm ra những giải pháp dọn rác không gian. Việc trước mắt là phải lập được bản đồ tinh vi hơn về các mảnh vỡ trong không trung nhằm tránh va chạm với các vệ tinh. Tiếp theo là mang những mảnh vỡ đó về Trái Đất hoặc thiêu hủy trong bầu khí quyển. Từ năm 2018 đã có nhiều dự án được nghiên cứu như bủa lưới, phóng lao hay buồm bơm hơi…
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 Bách Khoa Lausane và rất 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. Vespa trở thành “mục tiêu thích hợp đầu tiên”, vì theo giải thích của ESA, “Vespa có kích thước tương đương với một vệ tinh nhỏ, trong khi lại có hình dạng đơn giản và cấu trúc chắc chắn”.
Xe gom rác cũng có kích thước tương đương với một vệ tinh, gồm có 4 cánh tay và 4 xúc tua. Bà Luisa Innocenti, phụ trách dự án ClearSpace ở ESA, giải thích : “Với 4 xúc tua, vệ tinh nhỏ của chúng tôi 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.
Xe rác dùng nam châm
Ngoài “xe rác” không gian của Cơ Quan Vũ Trụ Châu Âu, một công ty khởi nghiệp Nhật Bản, Astroscale, thành lập năm 2013, cũng nghiên cứu về phương pháp này. Điểm khác biệt là họ phát triển hệ thống nam châm để hút các mảnh vỡ và mang về tiêu hủy trong bầu khí quyển.
Công ty này đã phóng một máy thăm dò, tên là Elsa, gồm 2 mảng : 1 vệ tinh nhỏ nặng 180 kg gọi là “thợ săn” và một bộ phận nhỏ nặng 16 kg đóng vai “con mồi” là một mảnh vỡ cần bắt trong không gian. Hiện tại, vệ tinh này vẫn luyện tập hàng loạt thao tác với độ phức tạp tăng dần, theo đó “thợ săn” sẽ thả con mồi rồi lại dùng nam châm bắt lại. Sau đó cả hai sẽ dính vào nhau, bay khỏi quỹ đạo và cháy trong bầu khí quyển. Công ty Astroscale hy vọng sẽ cải tiến được khả năng của bộ phận “săn mồi” để trong mỗi nhiệm vụ có thể bắt và phá hủy được nhiều vệ tinh không còn sử dụng : đẩy rác về phía bầu khí quyển rồi đi tìm mục tiêu mới.
Xe rác dùng lưới, phóng lao…
Các nhà khoa học cũng đang thử nghiệm phương pháp tung lưới, như ngư dân đánh cá. “Xe dọn rác” bay gần đến một mảnh vỡ và tung lưới bủa mảnh vỡ đó. Đây là một trong những phương pháp được Cơ quan Airbus Defense & Space (DS) cùng với các đối tác đang thử nghiệm trong khuôn khổ dự án vệ tinh đa chức năng Removedebris. Được phóng vào tháng 06/2018, vệ tinh Removedebris đã bắt được các mảnh vỡ bằng cách tung lưới, đường kính khoảng 5 mét, và vào đầu năm 2019 là phóng lao, kiểu như câu cá voi, vào một mảnh vỡ rồi kéo về bầu khí quyển phá hủy. Vệ tinh này còn chứng tỏ được khả năng bay và nhắm mục tiêu trong khi chỉ di chuyển với tốc độ 10 km/giờ trên quỹ đạo.
Một dự án khác là dùng cánh tay người máy để gắp rác, như cánh tay robot trong các trò chơi gắp thú và đưa chúng về bầu khí quyển. Jesus Gil Fernandez, kĩ sư của ESA giải thích với trang Euronews : “Chúng tôi sử dụng một máy quay, lắp trên cánh tay của một robot nhỏ để tái hiện di chuyển của vệ tinh mà chúng tôi muốn “đưa ra khỏi quỹ đạo”, vệ tinh mà chúng tôi muốn bắt. Khi đã chắc có thể vận động theo nhịp của vật thể này mà không cần chạm đến nó, chúng tôi có thể triển khai cánh tay người máy bắt vòng phóng của vệ tinh cũ. Tiếp theo, chúng tôi sẽ kẹp chặt vệ tinh đó, đẩy nó và đưa nó về Trái Đất để hủy khi đi vào bầu khí quyển hoặc khi nó đến phía nam của Thái Bình Dương”.
Một chuyên gia so sánh biện pháp này như “cố chụp một chiếc ô tô đang chạy trên đường cao tốc”. Còn đối với các mẩu rác quá nhỏ, có thể dùng súng laser để bắn.
Trách nhiệm hạn chế rác thải của các nhà sản xuất, phóng tên lửa, vệ tinh
“Về mặt công nghệ mà nói, có thể làm sạch được không gian”, theo một nhà quan sát, nhưng chi phí quá tốn kém. Vì thế đơn giản hơn là tránh để những vệ tinh sau này trở thành những mảnh vỡ gây nguy hiểm.
Một quy định về “giai đoạn cuối đời” của vệ tinh đã được đề ra ngay từ những năm 2000, theo đó mọi vệ tinh được phóng lên quỹ đạo Trái Đất tầm thấp phải có dự trữ chất đốt để đổi quỹ đạo bay vào bầu khí quyển thiêu hủy trong vòng 25 năm sau khi đã hoàn thành nhiệm vụ. “Thế nhưng chỉ có khoảng 25% vệ tinh trong quỹ đạo trên 600 km tuân thủ quy định này”, theo ông Laurent Francillout, phụ trách về an ninh các chuyến bay không gian tại Trung tâm Nghiên cứu Vũ Trụ Quốc Gia Pháp (CNES), được báo Libération trích dẫn tháng 07/2021.
Hiện chỉ có Pháp mới có luật về điểm này, do đó có quyền hợp pháp để bắt buộc thực hiện. Một đối tượng Pháp hoạt động trong lĩnh vực này có thể bị phạt nếu không tôn trọng luật trên, thậm chí còn bị cấm cất cánh. Quy định “tuổi thọ” cũng được NASA áp dụng, nhưng “vẫn bị so sánh, đánh giá trước vấn đề kinh doanh”. Còn các cường quốc không gian khác như Nga, Trung Quốc và một số nước mới trỗi dậy trong lĩnh vực này không có luật gì cả và vẫn làm những gì họ muốn.
Tuy nhiên, thời hạn 25 năm theo quy định hiện nay vẫn là quá dài để tránh được bãi rác không gian tăng lên theo cấp số nhân. Pháp đang nghiên cứu khả năng giảm xuống còn 5 năm hoặc 2 năm. Ủy ban Truyền thông Liên bang Hoa Kỳ cũng suy nghĩ đến việc giảm thời hạn và buộc các vệ tinh hoạt động ở độ cao hơn so với Trạm Không Gian Quốc Tế (ISS, ở độ cao 400 km) phải điều khiển được từ Trái Đất để tránh nguy cơ va chạm.
Công ty Space X hứa là các vệ tinh của cụm Starlink, có tuổi thọ từ 5 đến 7 năm, sẽ tự động đi vào quỹ đạo “rác” thấp hơn ngay khi kết thúc nhiệm vụ và sẽ quay về bầu khí quyển trong thời hạn 2 năm.
(Tổng hợp từ France Info, Euronews, Libération, France Inter)
Thư TinHãy nhận thư tin hàng ngày của RFI: Bản tin thời sự, phóng sự, phỏng vấn, phân tích, chân dung, tạp chí
Đăng ký