Skip to main content

นวัตกรรม

6 มิถุนายน 2567

 

ขยะอวกาศ: เมื่อภัยคุกคามจากเศษซากในวงโคจรเพิ่มสูงขึ้น ความพยายามในการลดขยะอวกาศก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

ลิโนแซท (LignoSat) ดาวเทียมไม้ดวงแรกของโลก ถูกออกแบบมาให้เผาไหม้กลายเป็นเถ้าที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเมื่อกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก

วงโคจรต่ำของโลก ซึ่งเป็นบริเวณอวกาศที่อยู่ห่างจากพื้นผิวโลกไม่เกิน 1,200 ไมล์ เป็นบริเวณที่มีเศษซากอวกาศหนาแน่นที่สุด (ที่มาของภาพ: สำนักงานโครงการเศษซากอวกาศของนาซา)

Enrique Segura

Senior Specialist,

Digital Marketing,

Mastercard

เกี่ยวกับ In Tech

In Tech คือคอลัมน์ประจำของเราที่นำเสนอสิ่งที่ผู้คนกำลังพูดถึงในโลกของเทคโนโลยี ตั้งแต่คริปโตเคอร์เรนซีและ NFT ไปจนถึงเมืองอัจฉริยะและความปลอดภัยทางไซเบอร์ 

ตำรวจจราจร...ในอวกาศ?

เที่ยวบินเชิงพาณิชย์ที่เข้าสู่วงโคจรต่ำของโลกกำลังได้รับความนิยมมากขึ้น มีการปล่อยดาวเทียมขึ้นสู่อวกาศมากขึ้นทุกปี (2,166 ดวงจากสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวในปี 2023) และความสามารถด้านอวกาศใหม่ๆ ก็กำลังเกิดขึ้น เช่น การผลิตด้วยหุ่นยนต์ในวงโคจร ปัญหาไม่ได้อยู่ที่ปริมาณของยานอวกาศเสียทีเดียว แต่เป็นสิ่งสกปรกที่พวกมันทิ้งไว้ต่างหาก

เศษซากอวกาศก็เหมือนซากสัตว์ที่ถูกรถชนตายในวงโคจรนั่นเอง จาก รายงานล่าสุดของเนชั่นแนล จีโอแกรฟิก ระบุว่า มีซากยานอวกาศและจรวดที่ใช้งานไม่ได้แล้วหลายพันลำ และเศษซากอวกาศอีกหลายล้านชิ้นโคจรรอบโลกด้วยความเร็วหลายพันไมล์ต่อชั่วโมง มันได้สร้างความเสียหายให้กับดาวเทียม คุกคามภารกิจเดินอวกาศ และแม้กระทั่งสร้างความวุ่นวายบนโลก — ในเดือนมีนาคม พาเลทที่บรรจุแบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจนที่ใช้แล้ว ซึ่งถูกทิ้งจากสถานีอวกาศนานาชาติในปี 2021 ได้พังทะลุหลังคาบ้านหลังหนึ่งในฟลอริดา

 

จาก 'ป่า' นี้

เพื่อเป็นการลดปริมาณขยะในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจากการขยายตัวของอุตสาหกรรมอวกาศ มหาวิทยาลัยเกียวโตและบริษัทซูมิโตโมะ ฟอเรสทรี ได้ประกาศเมื่อสัปดาห์ที่แล้วถึง ความสำเร็จในการสร้าง LignoSat ซึ่งเป็นดาวเทียมเทียมที่ทำจากไม้ดวงแรกของโลก

ดาวเทียม LignoSat จะถูกปล่อยจากศูนย์อวกาศเคนเนดีในรัฐฟลอริดาในเดือนกันยายนไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ และจะถูกปล่อยเพิ่มเติมจากโมดูลทดลองคิโบะของญี่ปุ่นบนสถานีอวกาศในอีกหนึ่งเดือนต่อมา

 

ในตอนเริ่มต้นโครงการ นักวิจัยได้ส่งตัวอย่างไม้ขึ้นไปในอวกาศเป็นครั้งแรก ซึ่งรวมถึงไม้แมกโนเลีย ไม้เชอร์รี่ และไม้เบิร์ช เพื่อทำการทดสอบ โดยเลือกไม้แมกโนเลียซึ่งได้มาจากป่าของบริษัท Sumimoto Forestry เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เนื่องจากมีความเสถียรและน้ำหนักเบา

LignoSat คือกล่องขนาดเท่าแก้วกาแฟที่มีแผ่นไม้บางกว่าครึ่งนิ้วประกบอยู่บนโครงอะลูมิเนียม ลูกบาศก์นี้ประกอบขึ้นโดยใช้เทคนิคแบบดั้งเดิมของญี่ปุ่นที่เรียกว่า ซาชิโมโน ซึ่งเป็นการประกอบชิ้นส่วนไม้โดยไม่ใช้ตะปู โดยใช้ข้อต่อไม้ที่ซับซ้อน วิธีการนี้ช่วยให้ชิ้นส่วนต่างๆ ประกอบเข้าด้วยกันได้อย่างสมบูรณ์แบบ และโครงสร้างนี้จะไม่ส่งผลกระทบต่อการส่งสัญญาณวิทยุหรืออุปกรณ์ทางกลเมื่อใช้งานที่สถานี  

“เมื่อคุณใช้ไม้บนโลก คุณจะเจอปัญหาเรื่องการติดไฟ การเน่าเปื่อย และการเสียรูป แต่ในอวกาศ คุณจะไม่เจอปัญหาเหล่านั้น” โคจิ มูราตะ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกียวโต กล่าวกับซีเอ็นเอ็น “ในอวกาศไม่มีออกซิเจน ดังนั้นมันจึงไม่ลุกไหม้ และไม่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ในนั้น ดังนั้นมันจึงไม่เน่าเปื่อย”

เมื่อ LignoSat หมดอายุการใช้งานทางกลไก มันจะตกลงสู่ชั้นบรรยากาศและเผาไหม้ เหลือเพียงเถ้าถ่านที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ดาวเทียมโลหะแบบดั้งเดิมอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อมลพิษทางอากาศในระหว่างการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก นี่อาจเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการค้นหาแนวทางแก้ไขที่สร้างสรรค์ ซึ่งคำนึงถึงทั้งประสิทธิภาพและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของวัสดุที่ใช้

ตลอดระยะเวลาปฏิบัติภารกิจหกปี ดาวเทียมดวงนี้จะรายงานเกี่ยวกับการขยายตัว การหดตัว และความทนทานต่อความร้อนของไม้ การออกแบบนี้จะทดสอบด้วยว่าไม้สามารถนำมาใช้เป็นโครงสร้างในอวกาศได้หรือไม่ ในภายหลัง สถานีสื่อสารของมหาวิทยาลัยเกียวโตจะใช้ประโยชน์จากข้อมูลนี้เพื่อพัฒนาดาวเทียมดวงที่สอง ซึ่งก็คือ LignoSat-2

“การขยายศักยภาพของไม้ในฐานะทรัพยากรที่ยั่งยืนนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง” ทาคาโอะ โดอิ ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยเกียวโตและนักบินอวกาศ กล่าวกับเดอะเจแปนไทมส์ “ในอนาคต เราตั้งเป้าที่จะสร้างที่อยู่อาศัยของมนุษย์โดยใช้ไม้ในอวกาศ เช่น บนดวงจันทร์และดาวอังคาร”

 

ความยั่งยืนในอวกาศ

ในขณะเดียวกัน หน่วยงานด้านอวกาศกำลังทำงานเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดเศษซากอวกาศเพิ่มขึ้น และค้นหาวิธีการใหม่ๆ ในการกำจัดขยะอวกาศหลายพันตันที่โคจรอยู่ในอวกาศอยู่แล้ว

เมื่อเดือนที่แล้ว ประเทศต่างๆ กว่าสิบประเทศได้ลงนาม ในกฎบัตร Zero Debris ขององค์การอวกาศยุโรป ซึ่งเป็นข้อตกลงที่ไม่ผูกมัดทางกฎหมายเพื่อจำกัดการเกิดเศษซากในวงโคจร ในเดือนเมษายน นาซาได้เผยแพร่ส่วนแรกของ ยุทธศาสตร์ความยั่งยืนในอวกาศ ซึ่งรวมถึงแผนการที่จะระบุวิธีการที่ก้าวล้ำในการตรวจจับและคาดการณ์ความเสี่ยงในการปฏิบัติงานรอบเศษซากอวกาศ และการหาวิธีการที่คุ้มค่าในการลดการสร้างเศษซากอวกาศใหม่

“อวกาศนั้นเต็มไปด้วยกิจกรรม และมีแต่จะยิ่งคึกคักมากขึ้นเรื่อยๆ” แพม เมลรอย รองผู้บริหารของนาซา กล่าวในแถลงการณ์ “หากเราต้องการให้แน่ใจว่าส่วนสำคัญของอวกาศได้รับการอนุรักษ์ไว้ เพื่อให้ลูกหลานของเราสามารถใช้ประโยชน์จากอวกาศเพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติได้ต่อไป เวลาที่ต้องลงมือทำคือตอนนี้”