Vì sao phải phóng vệ tinh dọn rác lên bầu trời?

Thuật ngữ “vệ tinh” thường để chỉ một vệ tinh nhân tạo, nó là một vật thể do con người chế tạo và bay quanh Trái Đất. Vậy điều gì đã giúp vệ tinh không rơi khỏi bầu trời? Vì sao phải phóng vệ tinh dọn rác lên không gian?

Trong nửa thế kỷ qua, hơn 3000 vệ tinh đã tiếp bước vệ tinh đầu tiên bay vào không gian. Điều gì giúp chúng lơ lửng ở trên cao? Đó là sự cân bằng tinh tế giữa vận tốc (speed) của vệ tinh và sức hút của lực hấp dẫn (gravity).

Về cơ bản, vệ tinh liên tục rơi. Nhưng nếu di chuyển với vận tốc phù hợp, vệ tinh sẽ rơi với cùng tốc độ mà đường cong Trái đất dịch xa khỏi chúng, nghĩa là thay vì văng ra xa ngoài vũ trụ hay lao xuống Trái đất, chúng vẫn bay trên quỹ đạo hành tinh xanh.

Vệ tinh cũng cần được điều chỉnh thường xuyên để hoạt động suôn sẻ. Lực hấp dẫn của Trái đất mạnh hơn ở một số nơi và vệ tinh cũng có thể bị Mặt trời, Mặt trăng, thậm chí là sao Mộc hút lại.

Ngoài lực hấp dẫn, vệ tinh bay trên quỹ đạo Trái đất thấp như kính viễn vọng không gian Hubble cũng có thể lệch khỏi quỹ đạo bởi sức kéo của khí quyển.

Vệ tinh còn phải liên tục di chuyển khéo léo để tránh rác vũ trụ và các vật thể khác trên cao.

Vệ tinh dọn rác vũ trụ được phóng lên quỹ đạo

Rác ngoài trái đất là mối nguy hiểm đối với hàng nghìn vệ tinh đang hoạt động và các sứ mệnh không gian có người lái. 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. Năm 2009, vụ va chạm vệ tinh lớn đầu tiên giữa một vệ tinh của Nga không còn hoạt động với một vệ tinh đang hoạt động của Mỹ khiến cả 2 bị phá hủy.

Các vụ va chạm có thể dẫn đến một hiệu ứng tầng 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.

Vệ tinh dọn rác trong không gian vũ trụ đầu tiên trên thế giới đã được phóng vào quỹ đạo trái đất, Công ty Astroscale của Nhật Bản thông báo hồi tháng 3.

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.

Người đầu tiên đã nghĩ ra vệ tinh nhân tạo dùng cho truyền thông là nhà viết truyện khoa học giả tưởng Arthur C. Clarke vào năm 1945. Ông đã nghiên cứu về cách phóng các vệ tinh này, quỹ đạo của chúng và nhiều khía cạnh khác cho việc thành lập một hệ thống vệ tinh nhân tạo bao phủ thế giới. Ông cũng đề nghị 3 vệ tinh địa tĩnh (geostationary) sẽ đủ để bao phủ viễn thông cho toàn bộ Trái Đất. Vệ tinh nhân tạo đầu tiên là Sputnik 1 được Liên Xô phóng lên ngày 4/10/1957. Cơ sở dữ liệu vệ tinh UCS của tổ chức phi lợi nhuận Hiệp hội Các nhà khoa học liên quan (Union of concerned scientists) chỉ ra rằng tính đến tháng 4/2020, Mỹ đã có 1.308 vệ tinh được đăng ký nằm trên quỹ đạo. Con số này vượt quá tổng số vệ tinh của các nước còn lại trong Top 10. Trung Quốc đứng thứ hai với 356 vệ tinh, theo sau là Nga với 167 vệ tinh.