ขยะภัย

เมื่อวันที่ 20 ตุลาคม พ.ศ. 2538 องค์การบินและอวกาศแห่งสหรัฐอเมริกา NASA ได้ปล่อยกระสวยอวกาศชื่อ Columbia น้ำหนัก 2,000 ตัน ขึ้นไปโคจรรอบโลกที่ระดับสูง 277 กม. นักบินอวกาศ 7 คนได้อยู่ในยานอวกาศนาน 16 วัน เพื่อทดลองปลูกมะเขือเทศ ปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำเพื่อดูการเจริญเติบโตของผลึกในสภาพพไร้น้ำหนัก ฯลฯ ในการโคจรของกระสวยอวกาศรอบโลกนั้น NASA ได้กำหนดให้นักบินอวกาศปิดบานประตูคลังเก็บสินค้าบนยานครึ่งหนึ่ง แทนที่จะเปิดอ้าหมดดังเช่นที่ได้เคยกระทำในการบนโคจรครั้งก่อน ๆ ทั้งนี้ก็เพื่อป้องกันมิให้อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิและความดันภายในยานถูกขยะที่ลอยว่อนอยู่ในอวกาศพุ่งเข้าชนจนเสียหายยับเยิน

เมื่อประมาณ 17 ปีมาแล้ว ผู้เชี่ยวชาญด้านภัยในอวกาศชื่อ Kessler และ Cour-Paris ได้เคยพยากรณ์ไว้ว่าในเวลาอีกไม่นานโลกของเราจะมีวงแหวนรอบเช่นดาวเสาร์ วงแหวนที่ว่านี้มิใช่วงแหวนอุกกาบาตเล็ก ๆ แต่เป็นวงแหวนขยะ

ตลอดระยะเวลา 35 ปีที่ผ่านมา ประเทศมหาอำนาจเช่น สหรัฐฯ อังกฤษ รัสเซีย ฝรั่งเศส และจีน ได้ส่งจรวด ดาวเทียม และยานอวกาศต่าง ๆ จำนวนมากมายขึ้นไปในอวกาศ เพื่อไปโคจรรอบโลก ชิ้นส่วนของจรวดเช่น ถังเชื้อเพลิงที่ใช้แล้ว หรือฉวนห่อหุ้มดาวเทียม ฯลฯ เมื่อเสียดสีกับบรรยากาศเบื้องบนจะลุกไหม้เป็นเถ้าถ่าน ขยะสะเก็ดเล็กสะเก็ดน้อยที่เกิดขึ้นจะลอยปลิวเคว้งคว้างในบรรยากาศรอบโลกเป็นเวลานาน ๆ นอกจากขยะที่เกิดจากการเสียดสีระหว่างวัตถุอวกาศกับบรรยากาศแล้ว อวกาศรอบโลกยังมีขยะที่เกิดจากการปะทะกัน หรือชนกันของเศษวัสดุชื้นใหญ่ ๆ อีกด้วย

ผู้สันทัดกรณีด้านขยะภัยคำนวณพบว่า เศษขยะที่มีขนาดเล็กเท่าเม็ดทราย หากมีความเร็ว 100 กิโลเมตร/ชั่วโมง จะสามารถเจาะทะลุชุดอวกาศของมนุษย์อวกาศได้ และวัตถุอวกาศที่มีขนาดตั้งแต่ 1-10 มิลลิเมตร หากมีความเร็วสูง 5 เมตร/วินาที จะสามารถทำลายยานอวกาศให้พังพินาศได้ แบบจำลองที่ใช้ในการศึกษาจำนวนและวิถีโคจรของขยะทำให้เรารู้ว่า ที่ระดับความสูงต่างกัน ความหนาแน่นของขยะจะต่างกัน ที่ระดับความสูงกว่า 1,100 กิโลเมตร เราพบว่าแทบจะไม่มีขยะ และที่ต่ำกว่า 600 กิโลเมตร ขยะจะเสียดสีกับบรรยากาศรอบโลกจนลุกไหม้หมด ขยะที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางยาว 1 เซนติเมตร หากลอยที่ระดับความสูง 500 กิโลเมตร จะมีชีวิตอยู่ได้นาน 1 ปี แต่ขยะชิ้นเดียวกันนี้ หากโคจรที่ระยะสูง 800 กิโ ลเมตร จะอยู่เป็นภัยได้นาน 30 ปี

ในวารสาร Journal of Geophysical Research ฉบับที่ลงพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ A.Rossi และคณะได้ทำนายว่า หากเขาสมมติว่ามีวัตถุขนาดใหญ่ 282 ชิ้น และขนาดเล็ก 869 ชิ้นลอยอยู่ในอวกาศที่ระยะสูง 900-1,000 กิโลเมตร และทุกปี มีการปล่อยจรวดขึ้นไปในอวกาศ 10 ลูก เขาคำนวณพบว่า เวลาวัตถุขนาดใหญ่ถูกวัตถุขนาดเล็กชนวัตถุขนาดใหญ่จะกลายสภาพเป็นวัตถุปานกลาง และวัตถุปานกลางจะกลายสภาพเป็นวัตถุเล็กในเวลาต่อมา ตัวเลขที่ Rossi และคณะคำนวณได้ชี้บอกว่า ในเวลาอีก 50 ปี โลกจะมีเศษขยะ 10 ล้านชิ้น โดยแต่ละชิ้นมีเส้นผ่าศูนย์กลางยาวประมาณ 1 เซนติเมตร รวมเป็นน้ำหนักทั้งสิ้น 500 ตัน

และจากจำนวนขยะที่มีมากมายมหาศาลเช่นนี้ ดาวเทียมที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางยาว 100 เมตร จะมีโอกาสถูกขยะดังกล่าวชน 30-50 เปอร์เซ็นต์ในเวลา 10 ปี และในการเดินทางครั้งหนึ่ง ๆ โอกาสสที่กระสวยอวกาศจะถูกขยะเล่นงานเท่ากับ 0.0001 เปอร์เซ็นต์ ในเมื่ออวกาศกำลังมีสภาพเป็นสุสานขยะเข้าไปทุกวัน ๆ วิธีการที่มนุษย์อวกาศจะหลบให้ปลอดภัยจากอันตรายชนิดนี้คือ ไม่ต้องขึ้นไป แต่ใครเลยจจะหักห้ามใจได้


ที่มา : รวบรวมจาก ศาสตราจารย์ ดร. สุทัศน์ ยกส้าน , วิทยาศาสตร์น่ารู้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี