Using AI-powered spacecraft is the only way to clean up space

รายละเอียด: หมวดหลัก: กองลาดตระเวนและเฝ้าตรวจทางอวกาศ; หมวด: ข่าวเทคโนโลยีอวกาศ

การใช้พลังอวกาศยานปัญญาประดิษฐ์เป็นหนทางเดียวในการทำความสะอาดอวกาศ

ใน พ.ศ.๒๕๒๑ นักวิทยาศาสตร์องค์การนาซ่า Donal J. Kessler ได้เสนอสถานการณ์เชิงทฤษฏี ความหนาแน่นของวัตถุในวงโคจรต่ำจากมลพิษทางอวกาศ ซึ่งมีปริมาณมากเพียงพอที่จะทำให้เกิดการชนกันระหว่างวัตถุ เกิดเป็นห่วงโซ่ปฏิกริยา โดยที่การชนกันแต่ละครั้งจะทำให้เกิดขยะอวกาศเพิ่มขึ้นอีกมากมาย และจะสร้างโอกาสให้เกิดการชนเพิ่มขึ้นอีกมากมาย ความหมายของ “Kesler effect” คือการกระจายของเศษเล็กเศษน้อยในวงโคจร อาจทำให้กิจกรรมในอวกาศและการใช้ดาวเทียมเป็นเรื่องยากสำหรับคนรุ่นต่อ ๆ ไป

สัปดาห์ที่แล้ว Elon Musk’s SpaceX ได้เปิดตัวดาวเทียม Starlink ใหม่ ๖๐ ดวงขึ้นสู่วงโคจรโดยเพิ่มเป็นดาวเทียม ๖,๐๐๐ ดวงที่กำลังโคจรรอบดาวเคราะห์ดวงเล็กของเรา ในจำนวนดาวเทียม ๖,๐๐๐ ดวงนี้ประมาณ ๖๐% เป็นขยะอวกาศที่หมดอายุแล้วตามรายงานของ The Union of Concerned Scientists แต่ดาวเทียมที่หมดอายุ
เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของปัญหามลพิษในอวกาศ มีการทำแผนที่ขยะอวกาศที่มีขนาดใหญ่กว่า ๑๐ ซม. มากกว่า ๓๔,๐๐๐ รายการและมีเศษเล็กเศษน้อยหลายล้านรายการที่ยังคงมีขนาดใหญ่พอที่จะสร้างความเสียหายให้กับดาวเทียมโทรคมนาคมได้ จำนวนนี้ยังเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากความถี่ของการส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรเร็วขึ้น

ผลที่ตามมาของขยะอวกาศทั้งหมดนี้คือมีการซ้อมรบหลีกเลี่ยงการชนกันหลายร้อยครั้งในแต่ละปี รวมถึงสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ที่นักบินอวกาศอาศัยอยู่ การกำจัดเศษซากนี้มีราคาแพง ในปี 2020 European Space Agency ได้ลงนามในสัญญามูลค่า ๑๐๕ ล้านดอลลาร์กับ บริษัท สตาร์ทอัพ Clear Space ของสวิสเพื่อ "บ่วง" เศษซากอวกาศขนาดใหญ่และเคลื่อนย้ายเข้าใกล้ชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งจะถูกเผาไหม้ Clear Space กำลังพัฒนายานอวกาศที่มีลักษณะคล้ายหุ่นยนต์ซึ่งจะมีสี่แขน

การใช้เศษซากอวกาศเพื่อขับเคลื่อนยานอวกาศ

น่าเสียดายที่วิธี Clear Space ในการจับเศษขยะขนาดใหญ่และเคลื่อนย้ายขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศยังมีราคาแพงไม่สามารถใช้ได้กับดาวเทียมที่หมดอายุแล้วหลายพันดวงหรือขยะอวกาศที่มีขนาดเล็กกว่าหลายล้านชิ้น นั่นคือเหตุผลที่ SHIP in SPACE บริษัท สตาร์ทอัพในสหราชอาณาจักรวางแผนที่จะสร้าง 'Space Debris-fed Spacecraft' (DefeS) จะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง ๔ เมตรและใช้พลังงานจากโซลาร์เซลล์ DefeS จะใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อติดตามและค้นหาขยะอวกาศ

ระบบ DefeS มีลักษณะเฉพาะเพราะแทนที่จะเคลื่อนย้ายเศษซากอวกาศสู่ชั้นบรรยากาศเพื่อเผาไหม้มันจะจับและเผาขยะอวกาศโดยตรงและใช้พลังงานเพื่อสร้างแรงผลักดันของตัวเองในวงที่มีคุณธรรมต่อเนื่องในตัวเอง ขั้นแรก DefeS จะ "กลืน" ขยะอวกาศเข้าไปในเตาเผาขยะซึ่งขยะอวกาศจะถูกทำให้เป็นไอด้วยเลเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยแขนหุ่นยนต์ จากนั้นไอระเหยที่ระเหิดจะถูกส่งผ่านระบบที่สามารถใช้คอมเพรสเซอร์เทอร์โบเพื่อจ่ายถังแก๊สเพื่อใช้ในไอออนทรัสเตอร์หรือปล่อยโดยตรงไปยังสุญญากาศเพื่อสร้างแรงผลักที่จำเป็นในการเคลื่อนย้าย DefeS

ด้วยการใช้เศษอวกาศเพื่อสร้างจรวดขับเคลื่อนใหม่ที่จะใช้ในการติดตามเศษซากอวกาศอื่น ๆ แนวทาง SHIP in SPACE มีประสิทธิภาพและยั่งยืนด้วย ความเรียบง่ายในการไม่ต้อง "จับ" เศษซากด้วยแขนหุ่นยนต์แล้วส่งกลับสู่พื้นโลกหมายความว่าโซลูชันนี้มีความหลากหลายสูงและคุ้มค่าอย่างยิ่งอย่างน้อยก็ในแง่ของพื้นที่

การใช้เลเซอร์เพื่อทำให้เศษซากอวกาศระเหิดไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่แนวคิดในการสร้างห้องปฏิบัติการภายในยานอวกาศ พลัง AI อิสระซึ่งสามารถใช้เลเซอร์ได้อย่างปลอดภัยนั้นเป็นเรื่องแปลกใหม่ ประโยชน์ก็คือหากมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นกับเลเซอร์ความเสียหายจะถูกจำกัด ไว้ภายใน DefeS แม้ว่า DefeS จะติดตั้งเลเซอร์ที่สามารถทำลายล้างวัตถุขนาดใหญ่เช่นระยะจรวดขนาดใหญ่เมื่ออยู่ใกล้ ๆ

เงินทุนในการทำความสะอาดอวกาศ

SHIP in SPACE เป็นจุดเริ่มต้น แต่สิ่งที่ชัดเจนก็คืองบประมาณการพัฒนาในอนาคตสำหรับแนวคิดเช่น DefeS ควรจัดเตรียมโดยหน่วยงานอวกาศระหว่างประเทศเช่น NASA, ESA, ROSCOSMOS, CNSA, JAXA บริษัท อวกาศส่วนตัวที่นำโดย นักเทคโนโลยีระดับพันล้านเช่น Jeff Bezos และ Elon Musk ยังมีหน้าที่ในการลดความเสี่ยงจากขยะอวกาศเพื่อให้สามารถดำเนินธุรกิจได้อย่างปลอดภัย

ปัญญาประดิษฐ์ต้องขับเคลื่อนการดำเนินงานหากการกำจัดเศษขยะอย่างต่อเนื่องประสบความสำเร็จ ยานอวกาศเช่น DefeS ต้องสามารถทำแผนที่เศษซากได้โดยอัตโนมัติและใช้ระบบย่อยการติดตามเพื่อขับเคลื่อนไอออนทรัสเตอร์เพื่อให้เกิดแรงขับในลักษณะที่จะไปยังเศษซากอวกาศชิ้นถัดไปด้วยวิธีที่เป็นอิสระทั้งหมด การสร้างยานอวกาศขนาดนี้สิบลำสามารถลดจำนวนชิ้นส่วนขยะอวกาศขนาดใหญ่ลง ๓๐% ใน 10 ปี วันนี้ตัวเลขดังกล่าวอาจดูเหมือนมองโลกในแง่ดี แต่โครงการเหล่านี้ดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้ จนกว่าจะเสร็จสิ้น

ที่มา : https://www.cityam.com/using-ai-powered-spacecraft-is-the-only-way-to-clean-up-space/
แปลและเรียบเรียง เรืออากาศเอกยุทธนา สุพรรณกลาง