Không gian vũ trụ rộng lớn, nhưng lượng rác đang quay quanh Trái Đất lại ngày càng tăng nhanh. Từ những mảnh tên lửa bị bỏ lại đến các vệ tinh đã ngừng hoạt động, đống lộn xộn trong quỹ đạo đang trở thành mối lo ngày càng lớn.

Hãy tưởng tượng bạn phóng một vệ tinh lên vũ trụ chỉ để nó va phải một mảnh rác vô tình trôi nổi, làm hỏng cả sứ mệnh và thậm chí gây ra phản ứng dây chuyền.

Khi số lượng vệ tinh và các nhiệm vụ không gian tăng lên, nguy cơ va chạm với rác không gian cũng theo đó mà lớn hơn. Đây là thách thức mà nhân loại phải đối mặt nếu muốn duy trì khả năng tiếp cận vũ trụ và giữ cho nó an toàn cho các thế hệ tương lai.

Rác Không Gian Là Gì?

Rác không gian, hay mảnh vỡ vũ trụ, đề cập đến những vật thể không còn chức năng nhưng vẫn tồn tại trong quỹ đạo Trái Đất. Chúng gồm các tầng tên lửa đã qua sử dụng, vệ tinh hỏng, hay những mảnh kim loại vụn từ các vụ va chạm trước đó. Có hơn 23.000 vật thể lớn hơn 10 cm đang trôi trong không gian, cùng hàng triệu mảnh nhỏ hơn — quá nhỏ để theo dõi nhưng vẫn cực kỳ nguy hiểm. Ngay cả những mảnh bé li ti, di chuyển với tốc độ lên đến 28.000 km/h, cũng đủ để gây thiệt hại nghiêm trọng.

Ví dụ về rác vũ trụ bao gồm:

1. Vệ tinh không còn hoạt động

2. Mảnh vỡ tên lửa

3. Mảnh sơn bong từ tàu vũ trụ

4. Mảnh vụn vi thiên thạch

5. Dụng cụ hoặc thiết bị bị phi hành gia làm rơi trong nhiệm vụ

Vì Sao Đây Là Một Vấn Đề Ngày Càng Nghiêm Trọng

Khi số lượng vệ tinh được phóng lên tiếp tục tăng, khả năng xảy ra va chạm cũng tăng theo. Chẳng hạn, năm 2009, một vệ tinh Nga không còn hoạt động đã va chạm với một vệ tinh viễn thông thương mại, tạo ra hàng nghìn mảnh vỡ mới. Mỗi vụ va chạm lại sinh thêm rác, dẫn đến nhiều va chạm hơn — một vòng lặp nguy hiểm có thể gây hậu quả nghiêm trọng đối với an toàn của các vệ tinh đang hoạt động cũng như các nhiệm vụ không gian trong tương lai.

Sự gia tăng rác không gian còn làm giảm hiệu quả hoạt động của các vệ tinh. Các vệ tinh phải tránh những khu vực dày đặc mảnh vỡ, khiến chi phí và độ phức tạp của nhiệm vụ tăng lên. Hơn nữa, rác di chuyển với vận tốc cực cao còn là mối nguy lớn đối với tàu vũ trụ, đặc biệt là ở quỹ đạo thấp của Trái Đất, nơi đặt các trạm không gian có người ở như ISS.

Các Phương Pháp Hiện Tại Trong Quản Lý Mảnh Vỡ Không Gian

Nhiều giải pháp khác nhau đang được nghiên cứu để dọn dẹp rác không gian — có giải pháp khả thi, có giải pháp vẫn chỉ ở giai đoạn ý tưởng. Từ phương pháp thụ động như đưa vệ tinh hết hạn bay trở lại khí quyển đến các kỹ thuật chủ động nhằm thu gom rác, cuộc đua đang diễn ra để tìm ra phương pháp hiệu quả nhất.

1. Đưa vệ tinh trở lại khí quyển

Một trong những cách đơn giản nhất để xử lý rác là đảm bảo các vệ tinh được điều hướng để quay vào khí quyển Trái Đất khi kết thúc vòng đời, nơi chúng sẽ bốc cháy. Tuy nhiên, cách này không phải lúc nào cũng khả thi đối với các vật thể lớn hoặc ở quỹ đạo cao.

2. Sử dụng cánh tay robot hoặc lưới

NASA và nhiều cơ quan vũ trụ đã thử nghiệm các công nghệ “bắt rác” chủ động. Một phương án hứa hẹn là sử dụng cánh tay robot hoặc lưới lớn để giữ và thu gom mảnh vỡ. Năm 2019, JAXA của Nhật đã thử nghiệm thành công một hệ thống lưới bắt rác trong quỹ đạo. Tương tự, các công ty như Astroscale đang phát triển vệ tinh dọn rác có khả năng tiếp cận và đưa vệ tinh hỏng trở lại khí quyển.

3. Dùng laser loại bỏ rác

Một phương pháp mới là sử dụng laser đặt trên mặt đất để “đẩy” các mảnh vỡ vào quỹ đạo thấp hơn, nơi chúng sẽ bốc cháy khi đi vào khí quyển. Dù công nghệ này cho thấy tiềm năng, việc triển khai thực tế vẫn còn phức tạp do yêu cầu độ chính xác rất cao và các vấn đề an toàn liên quan đến việc bắn laser vào không gian.

Những Thách Thức Đối Với Các Giải Pháp Xử Lý Rác Không Gian

Dù các giải pháp rất sáng tạo, việc xử lý rác không gian vẫn đối mặt nhiều thách thức lớn.

Các thách thức bao gồm:

1. Chi phí – Công nghệ dọn rác vũ trụ rất tốn kém và nguồn vốn tài trợ hiện vẫn còn hạn chế.

2. Quy định – Vẫn chưa có quy định quốc tế rõ ràng về việc dọn rác không gian, gây ra các vấn đề pháp lý và đạo đức.

3. Hạn chế công nghệ – Các công cụ và công nghệ cần thiết vẫn đang ở giai đoạn đầu.

4. Môi trường không gian – Tính bất ổn của môi trường vũ trụ khiến việc lên kế hoạch cho mọi tình huống trở nên khó khăn.

Tương Lai của Việc Quản Lý Mảnh Vỡ Không Gian

Tương lai của việc quản lý rác vũ trụ đòi hỏi tư duy đổi mới và sự hợp tác quốc tế. Nhận thức ngày càng tăng về vấn đề này đã thúc đẩy các cơ quan vũ trụ và công ty tư nhân đầu tư vào các giải pháp, nhưng chúng ta vẫn còn xa mới đạt được phương án hoàn chỉnh. Khi công nghệ tiếp tục phát triển và số lượng vệ tinh tăng nhanh, quản lý rác không gian sẽ trở thành lĩnh vực trọng tâm trong nhiều năm tới.

Một số bước tiếp theo có thể bao gồm phát triển cảm biến tốt hơn để theo dõi mảnh vỡ nhỏ hơn, thiết lập các thỏa thuận quốc tế về dọn rác vũ trụ và thiết kế tàu vũ trụ có cơ chế tự xử lý rác sau khi hết vòng đời.

Suy Ngẫm

Khi chúng ta tiếp tục mở rộng tầm với vào vũ trụ, điều quan trọng là phải xây dựng những cách thức bền vững và có trách nhiệm để quản lý rác không gian. Nếu không, chúng ta có thể không chỉ cản trở các sứ mệnh trong tương lai mà còn gây ra một chuỗi va chạm thảm khốc khiến một số quỹ đạo trở nên không thể sử dụng. Rác vũ trụ có thể nghe có vẻ xa xôi, nhưng nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sử dụng không gian của chúng ta ngày nay. Chúng ta cần hành động ngay để ngăn một “cuộc kẹt xe vũ trụ” trong tương lai.