Thursday, December 19, 2019

Let's clean the cosmos

เก็บกวาดจักรภพ
ข่าวฝรั่งเศสเมื่อวันจันทร์ที่ 16 ธันวาคม 2019 ประกาศว่า ศูนย์(สำรวจ)อวกาศยุโรป (Agence spatiale européenne, สถาปนาขึ้นในปี 1975 รวมสมาชิก 22 ประเทศ, มีสำนักงานใหญ่อยู่ที่กรุงปารีส) จะส่งดาวเทียมออกไปทำความสะอาดจักรภพ. (ฮะ!)
        ถึงเวลาแล้วที่ต้องทำความสะอาดเส้นทางโคจรของโลก เพราะท้องฟ้า(อวกาศ) เต็มไปด้วยขยะอันตราย ที่เป็นเศษซากเครื่องกลไกสารพัดชนิด ที่มนุษย์โลกได้ส่งไปตลอดหลายสิบปีที่ผ่านมา. ขยะหรือเศษซากที่เหลือ เป็นมรดกตกทอดมาจากการพิชิตอวกาศ. โครงการที่เขารายงานมา แรกฟังเหมือนความเพ้อฝัน แต่เป็นเรื่องจริงจังมากทีเดียว.
        ตั้งแต่ที่คนส่งยานอวกาศและดาวเทียมไปในจักรภพ เกิดขยะทุกประเภทที่สะสมอยู่ในอวกาศ. สถิติของศูนย์สำรวจอวกาศยุโรป กล่าวว่า
มีวัตถุที่มีขนาดเกินหนึ่งเมตรกว่า 5400 ชิ้น,
ขนาด 10 ซม. 34 000 ชิ้น,
ขนาดมากกว่า 1 ซม. 900 000 ชิ้น,
ขนาดมากกว่า 1 มม. 130 000 000 ชิ้น.
ขยะ เศษชิ้นส่วน หรือซากเครื่องกลไกทั้งหลายทั้งปวง รวมกันสร้างความหนาแน่นในอวกาศถึงขั้นวิกฤติแล้ว.
      ฟิลิป วิลล์เก้นส์ (Philippe Willekens Agence Spatiale Européenne, ESA ประจำศูนย์อวกาศยุโรป) กล่าวว่า เศษชิ้นส่วนขนาดเล็ก เท่าลูกบิลเลียด ที่ท่องไปในอวกาศด้วยความเร็วในทิศทางตรงกันข้ามกัน มากกว่า 20,000 กม.ต่อชั่วโมง เหมือนลูกระเบิดเลยแหละ ที่อาจไปกระทบหรือทำลายยานอวกาศมีค่าอื่นๆที่ยังโคจรปฏิบัติงานอยู่ในอวกาศ หรือไปกระทบกับสถานีอวกาศนานาชาติได้.   
          เพื่อทำความสะอาดอวกาศ  มีการจัดตั้งหน่วยปฏิบัติการพิเศษขึ้นแล้ว เรียกว่า หน่วย CleanSpace One และคาดจะเริ่มทำงานตั้งแต่ปี 2024.  ขณะนี้กำลังสร้างดาวเทียมเวอชั่นเก็บกวาดอวกาศ  ติดตั้งอุปกรณ์จับขยะชิ้นใหญ่ๆด้วยแขนพิเศษที่เคลื่อนไหวปรับเปลี่ยนทิศทางได้ และเมื่อรวมขยะได้แล้ว ก็จะผลักมันไปในบรรยากาศ ซึ่งมันจะลุกไหม้สลายตัวลงในที่สุด. ยานเก็บกวาดนี้ มีขยะเป้าหมายชิ้นแรกแล้ว คือยานโลหะรูปโคน หนักหนึ่ง 100 กิโลกรัม เป็นชิ้นส่วนจากยานอวกาศ Vega ที่ถูกยิงขึ้นสู่อวกาศในปี 2013 (จากฐานอวกาศในอิตาลี).
          Luc Piguet (ผู้สถาปนาศูนย์ Clearspace) เจาะจงว่าจะออกแบบให้ใช้ยานเก็บกวาดนี้ได้หลายครั้งและให้มีความคล่องตัวสูง. ความคิดนี้โดนใจบริษัทใหญ่ๆ เช่น Air Bus. กระบวนการเก็บขยะ อาจใช้หลายวิธี เช่น สร้างคีมหนีบและจับวัตถุมาทั้งชิ้น (ในแบบของหนวดปลาหมึก ยืดแผ่ออก เข้าล้อมและหุ้มขยะ โชเปรียบเองนะคะ), หรือแบบทอดแห(จับปลา) เหวี่ยงออกจากยานแม่ ไปยังยานเก็บขยะที่ลอยไกลออกไปในอวกาศ, หรือแบบฉมวกขนาดยักษ์  แล้วดึงขยะทั้งหลายมารวมๆไว้. จากนั้นก็จะดันกองขยะเข้าสู่บรรยากาศของโลก ทุกชิ้นจะสลายแหลกหมดในบรรยากาศโลก.
Ref. ที่เล่ามาข้างต้น ถอดความจากข่าวฝรั่งเศส เปิดเข้าไปดู simulation ได้ค่ะ.

ข้อสงสัยส่วนตัว >> แม้ว่าขยะเศษซากกลไกเหล่านี้ จะสลายตัวแหลกไปในบรรยากาศชั้นสูงๆของโลก (คิดคร่าวๆ คงอยู่ห่างจากพื้นโลกประมาณ 80-100 กิโลเมตร) ก็อดหวั่นใจไม่ได้ว่า ไม่ช้าไม่นาน มลภาวะคงมีฝุ่นโลหะปนมากขึ้นๆ  อีกทั้งอาจมีฝุ่นละอองเล็กกว่าฝุ่น PM 2.5 ในบรรยากาศที่คนหายใจเพิ่มขึ้น.  

ความคิดของศูนย์อวกาศยุโรปที่เพิ่งมาเป็นข่าวในวันสองวันนี้นั้น ไม่ใช่ความคิดใหม่. แต่ข่าวนี้นำให้ข้าพเจ้าเปิดเข้าไปดูโครงการ CleanSpace ของทีมนักศึกษานักวิจัยในสวิตเซอแลนด์ ผู้ได้เริ่มลงมือสร้างดาวเทียม “เครื่องดูดฝุ่น” ไปทำความสะอาดจักรภพตั้งแต่ปี 2009. (และนำข้าพเจ้าตามไปดูโครงการ ClearSpace ต่อไป ที่มีเป้าหมายสร้างยานเก็บกวาดออกใช้ ขยายเป็นธุรกิจอากาศยานได้ในอนาคต. เรื่องนี้ มิได้นำมาเล่าในที่นี้)
โครงการทำความสะอาดอวกาศ ในสวิตเซอแลนด์
ตั้งแต่ปี 2009 มียานอวกาศลูกเต๋าขนาดเล็ก 10 เซ็นติเมตร ที่ล่องลอยอยู่ในอวกาศเหนือพื้นโลกประมาณ 700 กิโลเมตร (นักดาราศาสตร์จินตนาการเส้นพรมแดนระหว่างโลกกับอวกาศและตั้งชื่อไว้ว่า The Kármán Line อยู่ห่างจากผิวโลกไม่เกิน 100 km. เส้นพรมแดนนี้เป็นที่ยอมรับของสมาพันธ์การบินนานาชาติ - Fédération Aéronautique Internationale หรือ FAI จึงเป็นข้ออ้างอิงเมื่อกล่าวถึงบรรยากาศโลกและอวกาศ). เป็นดาวเทียม (satellite) ทดลองทางวิทยาศาสตร์ของประเทศสวิตเซอแลนด์ ซึ่งใช้ไม่ได้แล้ว มันจึงกลายเป็นขยะอวกาศที่มิอาจควบคุมได้แล้ว. นักศึกษาศูนย์อวกาศ(ผู้สร้างดาวเทียมขนาดจิ๋วนั้น) ของสถาบันโปลีเทคนิคแห่งเมืองโลซานประเทศสวิตเซอแลนด์ ร่วมกันคิดหาทางเพื่อทำลายดาวเทียมขนาดเล็กนั้น รวมถึงขยะหรือเศษชิ้นส่วนอื่นๆจากยานอวกาศอื่นๆ ด้วยการสร้างดาวเทียมผู้เก็บกวาดขึ้น เพื่อส่งออกไปในอวกาศ ตามเก็บขยะต่างๆ. การติดตั้งอุปกรณ์เพื่อเก็บขยะอวกาศนั้น ไม่ง่ายเหมือนกวาดบ้าน. จะดันมันไปลงถังผงก็ไม่ได้ ต้องคิดวิธีเข้าล้อมและกักบริเวณมัน มิให้ถูกกระทบกระเทือนระหว่างการเก็บหรือดูดเอามา (ในแบบของเครื่องดูดฝุ่นตามบ้าน) มิฉะนั้น ซากหรือเศษเครื่องกลใด อาจหลุดลอยออก(หรือแตกกระจายออกเป็นหลายชิ้น ยากแก่การเก็บยิ่งขึ้น). จึงต้องคิดหาระบบที่เก็บชิ้นขยะแต่ละชิ้นแต่ละแบบ ล้อมให้รอบด้าน เมื่อได้มาแล้ว ก็ต้องเก็บยึดมันไว้ได้ ก่อนจะนำไปปล่อย.  
        ดาวเทียมตัวเก็บขยะ ทำอะไรกับขยะชิ้นนั้น จะทำลายมันหรือ? นำไปทิ้งลงในบรรยากาศ(ชั้นสูงๆของ)โลกให้มันสลายตัวหรือ?  หากเดินทางไปด้วยกันใกล้อย่างนั้น ดาวเทียมตัวเก็บขยะก็อาจสลายตามขยะไปด้วย. แม้ทำอย่างนี้ ถือว่าเพียงพอไหมในการกำจัดมลพิษในอวกาศ ยังยากที่จะบอกได้ เพราะการเก็บขยะชิ้นส่วนในอวกาศ  เก็บได้เพียงทีละชิ้น มีขยะอันตรายอยู่ประมาณ 20,000 ชิ้นที่มีขนาดเกิน 10 เซ็นติเมตร(สถิติสวิตฯ) ที่อาจก่อความเสียหายหรือทำอันตรายแก่ยานอวกาศ ดาวเทียมหรือเครือข่ายในอวกาศที่ยังปฏิบัติหน้าที่อยู่ รวมทั้งสถานีอวกาศนานาชาติ. มีตัวอย่างวิกฤติที่เกิดขึ้นกับยานชัตเตอร์ (space shuttle) ของสหรัฐฯที่สร้างให้กลับเข้าบรรยากาศโลกและเอามาใช้ได้อีก ที่เกือบจะสลายไปในอวกาศ.  Claude Nicollier (Professeur Ecole Polytechnique de Lausanne (Suisse) กล่าวว่า ขยะหรือซากเครื่องกลขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 เซ็นติเมตร ที่เดินทางสิบกิโลเมตรต่อวินาที หากชนกับยานชัตเตอร์ ก็ทำให้หายนะแน่นอน.  เศษหรือซากเหล่านี้ เกิดเมื่อดาวเทียมหรือยานอวกาศ(ที่ถูกทิ้งหรือใช้ไม่ได้ หรือควบคุมไม่ได้แล้ว) ยังโคจรอยู่ในอวกาศ เมื่อปะทะกัน ระเบิด สลายเป็นชิ้นส่วนต่างๆ ในจำนวนนี้ มีอุปกรณ์ที่นักอวกาศสูญเสียไป(หรือหลุดมือไป) เมื่อออกไปปฏิบัติการนอกยานอวกาศ.  ทั้งหมดน่าคิดและชวนให้วิตกไม่น้อยว่า ในช่วงระยะเวลาครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา ปัญหาการเก็บกวาดขยะ ซาก ชิ้นส่วนต่างๆที่เหลือล่องลอยไปมาในอวกาศ กลับเป็นเรื่องยากแสนเข็ญ (ยากกว่าการส่งคนไปในอวกาศซะแล้ว).
Ref. เนื้อความตอนนี้ถอดตามจากข่าวฝรั่งเศสของสวิตเซอแลนด์ เปิดดูคลิป simulation ค่ะ.

เมื่อฟังข่าว อดหัวเราะไม่ได้ ความจริงไม่มีอะไรขำ แต่เรื่องนี้ทำให้ประหลาดใจอีก ว่ามนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตสิ่งเดียวบนโลกที่ทำอะไรได้เกือบทุกอย่าง ทั้งสิ่งที่เลิศประเสริฐสุด สิ่งที่เกินความคาดหมาย  จนถึงสิ่งที่เลวร้ายที่สุด โหดเหี้ยม ล้างผลาญ ฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ ฯลฯ.
มนุษย์ยังมีจินตนาการที่ไร้พรมแดน และบทจะมีจิตสำนึกขึ้นมา ก็ทำให้ตาเหลือก อ้าปากค้าง.
เรื่องออกไปเก็บกวาดขยะในอวกาศนี่ เป็นหลักฐานยืนยันความสุดโต่งของคน.

โชติรสหัวเราะชอบใจ คิกคักคึกคะนอง จึงต้องแบ่งความปิติแก่กัน
๑๙ ธันวาคม ๒๕๖๒.
อย่าลืมเปิดดูคลิปข่าว อธิบายแล้ว ดูภาพจะยิ่งชัดเจนและทึ่ง...

No comments:

Post a Comment