RemoveDEBRIS ยานเก็บขยะอวกาศกับ 4 การทดสอบ ที่ถูกส่งขึ้นไปกับ Falcon 9

ในเที่ยวบินภารกิจการส่งยานอวกาศเพื่อลำเลียงเสบียงขึ้นสู่สถานีอวกาศนานาชาติหรือ CRS-14 ที่จะเกิดขึ้นในวันที่ 2 เมษายน นี้ยานอวกาศลำเล็ก ๆ ลำหนึ่งที่มีขนาดเท่ากับตู้เย็นขนาดเล็กในโรงแรม น้ำหนัก 100 กิโลกรัม จะถูกนำพาขึ้นไปด้วยในยาน Dragon ชื่อของมันก็คือ RemoveDEBRIS ยานที่จะทดสอบเทคโนโลยีใหม่ในการกำจัดขยะอวกาศที่ปัจจุบันกำลังเป็นปัญหาให้กับการสำรวจอวกาศ

ดังที่เราทราบกันปัจจุบันขยะอวกาศดูเหมือนจะเป็นปัญหาใหญ่จริง ๆ ตั้งแต่ดาวเทียมที่ปลดประจำการแล้ว ไปจนถึงขยะที่เกิดจากการชนต่าง ๆ กำลังเป็นปัญหาให้กับโลกของเรา นอกจากนี้ยังมีขยะที่เกิดจากการทดลองยิงขีปนาวุธจากพื้นโลกเพื่อทำลายดาวเทียมอีกมากมาย แม้ปัจจุบันเราจะมีมาตรการเพื่อป้องกันการสร้างขยะอวกาศเพิ่มขึ้น แต่ขยะอวกาศที่เราสร้างขึ้นมานับตั้งแต่การสำรวจอวกาศมีขึ้นก็ยังคงโคจรรอบโลกด้วยความเร็วยิ่งกว่ากระสุนจากปืนไรเฟิล และอาจทำอันตรายให้กับสถานีอวกาศ หรือยานอวกาศเข้าซักวัน เหมือนในหนังเรื่อง Gravity

ยาน RemoveDEBRIS เป็นยานกำจัดขยะอวกาศแบบทดสอบ มันจะเป็นยานอวกาศที่ลำใหญ่ที่สุดที่จะมีการปล่อยจากสถานีอวกาศนานาชาติ หลังจากที่ยาน Dragon เทียบท่ากับสถานีแล้ว นักบินอวกาศจะนำยาน RemoveDEBRIS นี้ไปยังไปปล่อยสู่อวกาศในโมดูล Kibo ของญี่ปุ่น ด้วยการใช้แขนกล Canadarm 2 ปล่อยยานลำนี้ออกไป

ยาน RemoveDEBRIS ในห้องประกอบดาวเทียม ที่มา – SSTL

ยาน RemoveDEBRIS นี้พัฒนาโดย Surrey Space Centre ของอังกฤษ และมีความร่วมมือในการสร้างอุปกรณ์ต่าง ๆ กับอีกหลายบริษัทชั้นนำด้านอวกาศ เช่น Airbus, CSEM, Innovative solutions in space ซึ่งล้วนแล้วแต่เป็นบริษัทในกลุ่มยุโรป อังกฤษ, ฝรั่งเศส, เยอรมนี และ เนเธอร์แลนด์

4 การทดลอง กับยาน 1 ลำ

การทดลองแรก การใช้ตาข่ายจับขยะ

ยานจะเคลื่อนที่ห่างออกจากตัวสถานี แล้วทำการทดสอบระบบการจับขยะอวกาศจำลอง ซึ่งเป็นดาวเทียม CubeSat ที่ถูกติดตั้งไว้กับยาน RemoveDEBRIS ซึ่งเป้าหมายจำลองนี้จะถูกดีดออกจาก RemoveDEBRIS ก่อนที่มันจะทำการขยายตัวด้วยบอลลูนซึ่งจะจำลองว่ามันเป็นขยะอวกาศขนาดใหญ่

ตาข่ายนี้พัฒนาโดยบริษัท Boeing ที่มา – SSTL

ยาน RemoveDEBRIS จะทำการยิงตาข่ายออกไปเพื่อทำการล้อมรอบขยะอวกาศชิ้นนั้น รอให้แรง Drag จากชั้นบรรยากาศของโลกทำให้ขยะอวกาศชิ้นนั้นตกกลับสู่ชั้นบรรยากาศ (ณ จุดที่โคจรอยู่ยังคงมีอนุภาคของชั้นบรรยากาศ สร้างแรงเสียดทานต้านการโคจรอยู่ ทำให้ดาวเทียมที่โคจรอยู่ ณ​ ความสูงระดับนี้ สามารถตกกลับสู่ชั้นบรรยากาศโลกได้ หากไม่มีการจุดจรวดเพิ่มความเร็ว)

การทดลองที่สอง ทดสอบระบบระบุตำแหน่ง

หลังจากที่ได้ทำการทดลองแรกเสร็จเรียบร้อยแล้ว RemoveDEBRIS จะทำการทดลองที่ 2 โดย CubeSat อีกดวงจะถูกปล่อยออกไปจากตัว RemoveDEBRIS เพื่อเป็นเป้าหมายจำลองให้กับระบบบนยานที่ชื่อว่า LIDAR ที่จะทำการจับภาพและวิเคราะห์ตัวขยะอวกาศนี้ เพื่อเป็นข้อมูลสำหรับอุปกรณ์ต่าง ๆ

ข้อมูลที่เก็บได้จากอุปกรณ์บนยานนี้จะทำให้เราสามารถบอกตำแหน่ง ขนาด ความเร็ว และคุณสมบัติที่สำคัญที่เราควรรู้เกี่ยวกับขยะอวกาศนั้น ๆ และใช้เป็นข้อมูลในการเลือกวิธีการกำจัด

การทดลองที่สาม การยิงฉมวกใส่ขยะอวกาศ 

เป้าขนาดเล็กจะถูกยื่นออกไปนอกยานอวกาศด้วยแขนกล จากนั้นฉมวกพร้อมสายโยงจะถูกยิงออกจากยาน RemoveDEBRIS เพื่อทดสอบความแม่นยำของการยิงในสภาวะไร้น้ำหนักบนวงโคจร จากนั้นมอเตอร์ในยานจะดึงขยะอวกาศเข้ามาให้ใกล้กับยาน เทคนิคนี้คาดว่าเมื่อใช่จริงจะเป็นการติดตั้งอุปกรณ์ที่ช่วยให้ขยะอวกาศนั้นกลับสู่ชั้นบรรยากาศได้ไวขึ้น

เป้าหมายทดสอบในการยิงของ RemoveDEBRIS ที่มา – SSTL

การทดลองสุดท้าย การกางใบเรือสร้างแรงต้านและกลับสู่ชั้นบรรยากาศ

การทดลองสุดท้ายนี้จะแลกมาด้วยชีวิตของยาน RemoveDEBRIS เมื่อยาน RemoveDEBRIS จะทำการกางแผงขนาดใหญ่คล้ายกับใบเรือ เพื่อสร้างแรงต้านในการโคจร ตามที่ได้อธบายไปว่า ณ​ จุดนี้ยังมีอนุภาคของชั้นบรรยากาศอยู่ การเพิ่มหน้าสัมผัสขนาดใหญ่เช่นนี้จะช่วยสร้างแรงต้านอากาศและทำให้ดาวเทียมตกกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกได้ไวขึ้น เทคนิคนี้เรียกว่า AeroBreaking

ยาน RemoveDEBRIS ขณะกางใบเพื่อนำมันกลับสู่ชั้นบรรยากาศ ที่มา – SSTL

โดยตัวยานจะทำการศึกษาผลกระทบของตัวแผงใบเรือต่ออัตราความหน่วงในการโคจรและระยะเวลาที่ใช้ในการกลับสู่ชั้นบรรยากาศและนำข้อมูลที่ได้มาพัฒนาระบบการจัดการกับขยะอวกาศในอนาคต

ถ้าการทดสอบเหล่านี้เป็นไปได้ด้วยดี เทคโนโลยีเหล่านี้จะถูกนำไปใช้กับยาน E.DEORBIT ของ ESA และยานเก็บขยะอวกาศจะเริ่มทำงานแรกของมันในปี 2024 ด้วยการจัดการกับดาวเทียม Envisat ของ ESA ดาวเทียมตรวจอากาศหนัก 8 ตันที่ถูกส่งขึ้นไปในปี 2002 โดยการกำจัดดาวเทียมดวงนี้ คาดว่าจะใช้เงินสูงถึง 400 ล้าน เหรียญ หรือประมาณ หนึ่งหมื่นสองพันล้านบาท 

ปัจจุบันเรามีขยะอวกาศโคจรรอบโลกกว่า 7,500 ตัน ถ้าไม่มีการเริ่มต้นในการจัดการที่ดี ซักวันหนึ่งขยะอวกาศเหล่านี้คงกลายเป็นภัยให้กับเราเข้าซักวัน ซึ่งอาจจะส่งผลร้ายต่อทั้งนักบินอวกาศและดาวเทียมต่าง ๆ เพราะขยะอวกาศนั้น เวลาชนกันแล้วมันไม่ได้จบแค่ชนกัน แต่มันจะสร้างขยะอวกาศชิ้นอื่น ๆ อีกเป็นปฏิกริยาลูกโซ่ที่น่ากลัวพอ ๆ กับการแพร่กระจายของเชื้อไวรัสเลยทีเดียว

 

อ้างอิง

RemoveDEBRIS – University of Surrey

RemoveDebris: Space junk mission prepares for launch – BBC

SSTL ships RemoveDEBRIS mission for ISS launch  – University of Surrey