ภัยเงียบจากอวกาศ: ผลกระทบของขยะอวกาศต่อระบบดาวเทียม

ขยะอวกาศ (Space Debris)

ขยะอวกาศ (Space Debris) เป็นวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นแต่ไม่ได้ใช้งานในวงโคจรอีกต่อไป ขนาดของขยะอวกาศสามารถแตกต่างกันตั้งแต่เพียงเศษชิ้นส่วนขนาดไม่กี่มิลลิเมตรจนถึงชิ้นส่วนใหญ่เท่ากับดาวเทียมทั้งดวง ขยะเหล่านี้ประกอบด้วยเศษชิ้นส่วนดาวเทียมเก่า ชิ้นส่วนจากจรวด อุปกรณ์ทดลอง และชิ้นส่วนจากการชนกันหรือระเบิดในอวกาศ ความอันตรายของขยะอวกาศไม่ได้อยู่ที่ขนาดเพียงอย่างเดียว แม้เพียงเศษเล็กๆ ขนาด 1 เซนติเมตรก็สามารถทำลายดาวเทียมได้ เนื่องจากมันพุ่งชนด้วยความเร็วสูงประมาณ 7–8 กิโลเมตรต่อวินาที ดังนั้นแม้ขยะขนาดเล็กก็สามารถสร้างความเสียหาย ทำลายเซ็นเซอร์และแผงโซลาร์เซลล์ของดาวเทียมได้ การสังเกตและติดตามขยะอวกาศทำได้โดยใช้เรดาร์และกล้องโทรทรรศน์บนโลก ในการประมวลผลข้อมูล เพื่อคาดการณ์ตำแหน่งและความเป็นไปได้ในการชนกับดาวเทียมอื่น ๆ

ปัจจุบันองค์การอวกาศยุโรป (European Space Agency : ESA) ประมาณการณ์ว่ามีขยะอวกาศในวงโคจรรอบโลกระดับต่ำมากกว่า54,000 ชิ้นที่มีขนาดใหญ่กว่า 10 เซนติเมตร มากกว่า 1.2 ล้านชิ้นที่มีขนาดระหว่าง 1 ถึง 10 เซนติเมตร และมากกว่า 140 ล้านชิ้นที่มีขนาดเล็กกว่า 1 เซนติเมตร ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถสร้างความเสียหายต่อดาวเทียมได้อย่างร้ายแรง

สาเหตุการเกิดขยะอวกาศ

ขยะอวกาศเกิดจากกิจกรรมมนุษย์ที่ดำเนินในอวกาศหลายรูปแบบ เช่น การทดสอบอาวุธต่อต้านดาวเทียม (Anti-satellite Weapons: ASAT) ที่ทำให้เกิดเศษซากจำนวนมากในวงโคจร เช่น การทดสอบของประเทศจีนในปี ค.ศ. 2007 และของรัสเซียในปี ค.ศ. 2021 ขยะอวกาศยังเกิดจากการระเบิดของจรวดหรือดาวเทียมหมดอายุที่ยังเหลือเชื้อเพลิงอยู่ รวมถึงการชนกันโดยไม่ได้ตั้งใจของวัตถุอวกาศ เช่น เหตุการณ์ในปี ค.ศ. 2009 ระหว่างดาวเทียม Iridium 33 ที่ยังใช้งานอยู่กับดาวเทียม Cosmos 2251 ที่หมดอายุแล้ว ซึ่งสร้างเศษซากเพิ่มขึ้นหลายพันชิ้นในวงโคจรรอบโลกระดับต่ำ

การชนกันโดยไม่ได้ตั้งใจของวัตถุอวกาศ Iridium 33 กับ Cosmos 2251

ที่มา www.celestrak.org/events/collision/

ผลกระทบต่อดาวเทียมและระบบอวกาศ

ขยะอวกาศสร้างผลกระทบอย่างมากต่อการทำงานของดาวเทียมและระบบอวกาศโดยรวม การชนของเศษชิ้นส่วนแม้เพียงขนาดหนึ่งเซนติเมตรสามารถทำลายแผงโซลาร์เซลล์หรือเสาอากาศของดาวเทียมได้ทันที อีกทั้งการเปลี่ยนทิศทางดาวเทียมเพื่อหลีกเลี่ยงการชนอาจทำให้การสื่อสารขาดช่วงหรือข้อมูลเกิดความคลาดเคลื่อน สถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station : ISS) เองต้องเปลี่ยนวงโคจรหลายครั้งต่อปีเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกับขยะอวกาศ นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงที่การชนต่อเนื่องกันของวัตถุหลายชิ้นจะก่อให้เกิดปรากฏการณ์ “Kessler Syndrome” ซึ่งเป็นภาวะโดมิโนที่ขยะอวกาศเพิ่มขึ้นอย่างไม่สิ้นสุดจนทำให้วงโคจรของโลกไม่ปลอดภัยต่อการใช้งานในอนาคต

แนวทางการจัดการและลดขยะอวกาศ

การจัดการขยะอวกาศเป็นประเด็นสำคัญที่หลายประเทศให้ความร่วมมือกันในระดับนานาชาติ แนวทางสำคัญ ได้แก่ การออกแบบดาวเทียมให้สามารถเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศหลังหมดอายุการใช้งาน (Deorbiting Design) การพัฒนาระบบเก็บกู้ขยะอวกาศ (Active Debris Removal) เช่น โครงการ ClearSpace-1 ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ที่ใช้หุ่นยนต์จับดาวเทียมหมดอายุ นอกจากนี้ยังมีมาตรการทางกฎหมาย เช่น แนวทางขององค์การสหประชาชาติว่าด้วยการลดขยะอวกาศ (UN Space Debris Mitigation Guidelines) ที่กำหนดให้ดาวเทียมที่หมดอายุจะต้องออกจากวงโคจรภายใน 25 ปี รวมถึงการพัฒนาเทคโนโลยีติดตามขยะอวกาศ (Space Situational Awareness: SSA) โดยใช้เรดาร์และกล้องโทรทรรศน์เพื่อเฝ้าระวังและคาดการณ์การชนล่วงหน้า

สถานการณ์และบทบาทของประเทศไทย

ประเทศไทยมีบทบาทสำคัญในการติดตามและจัดการข้อมูลขยะอวกาศ โดยมีสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (GISTDA) เป็นหน่วยงานหลักในการเฝ้าระวังและรวบรวมข้อมูลจากเครือข่ายระหว่างประเทศ เพื่อใช้ประเมินความเสี่ยงต่อดาวเทียมของประเทศ เช่น ดาวเทียม THEOS-2 รวมทั้งการเผยแพร่ข้อมูลเตือนภัยไปยังหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้ GISTDA ยังส่งเสริมความร่วมมือกับประเทศในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เพื่อพัฒนาระบบติดตามและจัดการขยะอวกาศร่วมกัน อันเป็นก้าวสำคัญของประเทศไทยในการป้องกันผลกระทบจากขยะอวกาศและสร้างความมั่นคงทางเทคโนโลยีอวกาศในอนาคต

สรุปและข้อเสนอแนะ

ขยะอวกาศเป็นปัญหาที่ทวีความรุนแรงขึ้นตามการขยายตัวของกิจกรรมในอวกาศ ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อความปลอดภัยของดาวเทียม ระบบสื่อสาร และกิจกรรมสำรวจต่าง ๆ การจัดการปัญหานี้จึงจำเป็นต้องอาศัยความร่วมมือในระดับโลก ควบคู่กับการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่เพื่อเก็บกู้และควบคุมจำนวนขยะในวงโคจร มาตรการทางกฎหมายและจริยธรรมการใช้ประโยชน์จากอวกาศควรถูกบังคับใช้อย่างจริงจัง เพื่อให้ประเทศผู้ปล่อยดาวเทียมตระหนักถึงความรับผิดชอบต่อผลกระทบระยะยาว ในส่วนของประเทศไทย ควรส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศ รวมถึงขยายความร่วมมือระหว่างประเทศ เพื่อสร้างความสามารถในการติดตาม วิเคราะห์ และจัดการขยะอวกาศได้ด้วยตนเองอย่างยั่งยืน อวกาศเป็นทรัพยากรส่วนรวมของมวลมนุษย์ การรักษาความสะอาดและความปลอดภัยของอวกาศจึงเป็นพันธกิจร่วมกัน เพื่อให้มนุษยชาติสามารถใช้ประโยชน์จากอวกาศได้อย่างต่อเนื่องและยั่งยืนในอนาคต

ที่มา  https://www.esa.int/Space_Safety/Space_Debris/Space_debris_by_the_numbers

         https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/JA083iA06p02637

         https://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/

         https://www.unoosa.org/oosa/en/ourwork/topics/space-debris/index.html

บทความโดย

ร.ต.ศิริพัฒน์  มีแทน