Hiểm hoạ tiềm tàng từ rác vũ trụ

Rác vũ trụ đang trôi nổi quay quanh Trái Đất và nó ngày càng nhiều lên. Điều này một phần đến từ sự phát triển của ngành công nghiệp không gian vũ trụ trong hơn 20 năm gần đây.

Rác vũ trụ là gì?

Rác vũ trụ là những vật thể nhân tạo không còn sử dụng tồn tại ngoài vũ trụ, bao gồm những thiết bị được phóng lên hoặc bỏ lại, ví dụ như tên lửa đẩy, các vệ tinh không còn hoạt động, thậm chí những vật dụng cá nhân mà phi hành gia vô tình đánh mất như găng tay, máy quay hay xẻng trộn. Số lượng rác vũ trụ ngày càng nhiều khiến quỹ đạo Trái Đất ngày càng “chật chội”.

Về kích thước và hình dáng, rác vũ trụ có thể bé như mảnh nhựa cho đến lớn như động cơ đẩy của tên lửa, theo NASA. Dù ở có kích thước thế nào rác vũ trụ vẫn được xem là mối đe dọa đáng kể đến các sứ mệnh ngoài không gian của con người, cũng như các tàu vũ trụ hoạt động trên quỹ đạo Trái Đất.

Theo Cơ quan Vũ trụ châu Âu, hiện tại có khoảng 170 triệu mảnh vỡ lớn hơn 1 mm của những mảnh sơn và bu lông dễ nổ đang lang thang quanh Trái Đất với tốc độ 10.000 m/giờ. Một nghiên cứu khác cho thấy “nghĩa địa rác” bao quanh quỹ đạo Trái Đất ngày càng dày đặc hơn. NASA ước tính những mẩu lớn hơn hòn bi phải trên 500.000, trong khi mẩu lớn hơn banh cricket vào khoảng 22.000.

Việc con người ngày càng phóng nhiều vệ tinh lên quỹ đạo Trái Đất đang khiến số lượng rác vũ trụ tăng theo cấp số nhân. Nguyên nhân, các vệ tinh này có thời gian hoạt động ngắn và hầu như chúng đều sẽ bị bỏ lại không gian sau khi hoàn thành nhiệm vụ.

Hiểm hoạ tiềm tàng từ rác vũ trụ

Ngay cả những mảnh rác vũ trụ nhỏ cũng có thể gây ra thiệt hại đáng kinh ngạc bởi các vật thể này di chuyển trên quỹ đạo Trái Đất với vận tốc cực kỳ lớn. Tốc độ trung bình của chúng thường lớn hơn 25.200 km/h – gấp 10 lần tốc độ của viên đạn.

Trong trường hợp hai vật thể đi ngược chiều trên quỹ đạo xảy ra va chạm trong không gian, tác động từ vụ va chạm sẽ rất lớn.

Điều này có nghĩa là ngay cả những vật thể kích thước bằng hạt đậu cũng có thể trở thành quả tên lửa nguy hiểm trên quỹ đạo. Điều này được chứng minh vào năm 2016, khi một mảnh sơn nhỏ từ một thiết bị xảy ra va chạm với cửa kính của Trạm vũ trụ quốc tế ISS. Kết quả vụ va chạm tạo ra một vết lõm dài 0,6 cm trên cửa.

Rác thải có thể rơi trở lại Trái Đất, gây nguy hiểm cho con người và các loài vật khác. Năm 1997, một phụ nữ đã bị thương khi một mảnh kim loại từ trên trời rơi trúng vai. Theo các nhà khoa học tại NASA, đó có thể là một mảnh tên lửa tách ra. Dù đây là trường hợp duy nhất đến nay rác thải vũ trụ rơi xuống gây thương tích cho con người nhưng vẫn còn nhiều vật thể nguy hiểm khác có thể lao xuống Trái Đất.

Chính rủi ro từ những thiết bị không sử dụng đã khiến NASA quyết định để tàu vũ trụ Cassini lao xuống khí quyển sao Thổ tự sát năm 2017, đề phòng con tàu gây tổn hại tới các mặt trăng có thể tồn tại sự sống của hành tinh này.

Hậu quả thứ hai khiến các nhà khoa học lo ngại hơn, đó là việc va chạm với rác thải làm hệ thống vệ tinh bị phá hủy. Rác vũ trụ không cháy hết trong khí quyển hay rơi trở lại Trái Đất sẽ mắc kẹt trong không gian và vẫn bay quanh Trái Đất. Không gian để vệ tinh được phóng lên và hoạt động có giới hạn nhất định. Khi rác thải vũ trụ chiếm quá nhiều chỗ, các vệ tinh có thể đâm vào chúng.

Năm 2009, vụ va chạm đầu tiên xảy ra giữa vệ tinh Iridium 33 của Mỹ và vệ tinh Cosmos 2251 không còn hoạt động của Nga. Sau cú đâm, Iridium hư hại nặng và lập tức ngừng hoạt động. Nghiêm trọng hơn, vụ va chạm tiếp tục tạo ra hơn 1.800 mảnh vụn rác trên vũ trụ, theo thống kê của Mạng lưới Giám sát Không gian Mỹ.

Rác vũ trụ có lao xuống Trái đất?

Theo Live Science, rác vũ trụ thường xuyên lao vào Trái Đất. Trung bình, mỗi năm c từ 200 đến 400 mảnh rác vũ trụ được theo dõi rơi xuống bầu khí quyển của Trái đất.

Hầu hết rác vũ trụ rơi tự do kiểu này này đủ nhỏ để bị đốt cháy hoàn toàn khi chúng lao vào bầu khí quyển và không bao giờ chạm tới mặt đất. Các vật thể lớn hơn có thể còn sót lại một số bộ phận nhưng thường rơi xuống các đại dương.

Tuy nhiên, không phải lúc nào rác vũ trụ cũng rơi xuống biển. Điển hình như tháng 8/2022, mảnh vỡ từ tàu vũ trụ SpaceX Crew Dragon rơi xuyên qua bầu khí quyển và đâm xuống một trang trại ở Australia. Mảnh vỡ này dài tới 3 m và cắm sâu xuống đất sau vụ va chạm.

Một số sự cố khác liên quan đến rác vũ trụ có thể kể đến như ngày 10/2/2009, một tàu vũ trụ đã ngừng hoạt động Nga đâm vào tàu vũ trụ thương mại Iridium đang hoạt động của Mỹ. Vụ va chạm khiến hai tàu vũ trụ bị phá hủy hoàn toàn đồng thời tạo ra hơn 2.300 mảnh rác vũ trụ lớn.

Tháng 3/2021, mảnh tên lửa của Nga va chạm và phá hủy một vệ tinh quân sự đang hoạt động của Trung Quốc. Tháng 6/2021, mảnh rác vũ trụ nhỏ không xác định đã va vào cánh tay robot của Trạm vũ trụ quốc tế ISS và làm hỏng thiết bị này.

Lượng thác thải vũ trụ ngày càng tăng

Trái Đất hiện có khoảng 9,1 tỉ tấn rác thải, con số có thể lên đến 15,1 tỉ tấn vào năm 2050. Với nhiều nguy cơ, hiểm họa môi trường khiến con người nghĩ đến việc mang rác thải ra ngoài vũ trụ. Muốn gửi gì đó ra ngoài vũ trụ, phải tiêu tốn 20.000 USD/kg vật chất. Trung bình mỗi năm, Mỹ sản xuất ra 250 triệu tấn rác, việc mang rác ra ngoài không gian tiêu tốn hàng trăm nghìn tỉ USD mỗi năm.

Lượng thác thải vũ trụ ngày càng tăng khi các vệ tinh vẫn được phóng lên đều đặn.

Số lượng vệ tinh nhiều như vậy đã khiến vấn đề rác vũ trụ càng trở nên cấp bách hơn. Hãy thử tưởng tượng sau khi ngừng hoạt động chúng sẽ tạo ra bao nhiêu rác ngoài không gian, đó còn chưa kể đến những mảnh vỡ từ va chạm giữa vệ tinh với các vật thể khác.

Ông Donald Kessler, nhà khoa học hàng đầu nghiên cứu về vật thể bị bỏ lại trên vũ trụ của NASA cảnh báo sẽ có ngày rác vũ trụ trở nên quá nhiều, đến nỗi mỗi khi chúng ta phóng vệ tinh lên thì chắc chắn va chạm vào một vật thể nào đó. Đến lúc đó, chúng ta sẽ thành tù nhân trên chính hành tinh của mình, và chẳng biết đổ cho ai khác ngoài loài người.

Các chuyên gia cho rằng, chính quyền và các công ty thương mại ở mỗi nước phải phối hợp cùng nhau để nghĩ ra những phương án hiệu quả, có thể giảm thiểu số lượng rác vũ trụ mỗi khi phóng vệ tinh. Mục tiêu là thu hồi nhiều rác vũ trụ nhất có thể và ngăn chúng tiếp tục xuất hiện bằng cách loại bỏ các vệ tinh dư thừa.

Điển hình như Anh đã phóng thành công vệ tinh dọn rác có tên RemoveDebris vào năm 2018. Thiết bị này mang theo một tấm lưới để vớt các mảnh rác vũ trụ cùng một chiếc lao móc có thể bắn vào và kéo các vật thể lớn hơn.

Thêm vào đó, các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu cách kéo dài tuổi thọ của các vệ tinh để giảm thiểu rác trên vũ trụ.

Giống biến đổi khí hậu, rác vũ trụ là một vấn đề toàn cầu và cần sự hợp tác của nhiều quốc gia. Giảm thiểu loại rác này là điều bắt buộc phải làm nếu chúng ta còn muốn tận dụng các công nghệ viễn thông.

Hải Đăng

(Theo Môi trường & Đô thị điện tử)

Ảnh: Theo NASA, hơn 100 nghìn tỷ mảnh rác vũ trụ chưa được theo dõi trên quỹ đạo Trái Đất. Ảnh: Live Science