Các nhà nghiên cứu sẽ bắn tia laser vào mảnh vỡ để làm nó chậm lại. Tốc độ giảm sẽ khiến quỹ đạo của mảnh vụn giảm đi cho đến khi nó đi vào bầu khí quyển Trái đất và bốc cháy.
Công ty khởi nghiệp EX-Fusion của Nhật Bản đang cố gắng thực hiện điều mà trước đây tưởng chừng như không thể: Loại bỏ những mảnh rác vũ trụ cực nhỏ bằng chùm tia laze bắn từ mặt đất.
Minh họa rác vũ trụ – (Ảnh: EUSPA)
Rác không gian hình thành từ các vệ tinh cũ và thân tên lửa khi chúng va chạm với tốc độ cao trên quỹ đạo. Các mảnh vỡ có kích thước vài mm dự kiến sẽ gây hư hại cho tàu vũ trụ và các vệ tinh đang hoạt động.
Hiện nay, với sự phát triển của các hoạt động liên quan đến không gian trên toàn cầu, nhu cầu giám sát và loại bỏ các mảnh vỡ ngày càng tăng. Nhiều nơi trên thế giới, trong đó có Nhật Bản, đang giải quyết vấn đề này bằng vệ tinh.
Nghiên cứu của EX-Fusion khá khác biệt vì áp dụng phương pháp xử lý rác vũ trụ từ lòng đất. Vào tháng 10 năm 2023, EX-Fusion đã ký một biên bản ghi nhớ với EOS Space Systems , một nhà thầu Úc sở hữu công nghệ dùng để phát hiện các mảnh vỡ không gian.
Theo kế hoạch, công ty sẽ lắp đặt thiết bị bắn laser công suất cao bên trong đài thiên văn do EOS Space vận hành.
Giai đoạn đầu tiên sẽ là thiết lập công nghệ laser để theo dõi các mảnh vỡ có kích thước dưới 10cm – những mảnh vỡ thường khó nhắm mục tiêu từ mặt đất bằng tia laser.
Trong giai đoạn thứ hai , EX-Fusion và EOS Space sẽ cố gắng loại bỏ các mảnh vụn bằng cách tăng công suất của chùm tia laze. Ý tưởng là bắn tia laser vào các mảnh vỡ từ hướng ngược lại để làm chúng chậm lại. Tốc độ giảm sẽ khiến quỹ đạo của mảnh vụn giảm đi cho đến khi nó đi vào bầu khí quyển Trái đất và bốc cháy.
Tia laser công suất cao thường được kết hợp với vũ khí có khả năng bắn nổ vật thể thành từng mảnh. Tuy nhiên, theo EOS Space, tia laser được thiết kế để loại bỏ các mảnh vụn không gian hoàn toàn khác với tia laser cấp vũ khí.
Kế hoạch của EX-Fusion là bắn tia laser từ mặt đất để làm chậm tốc độ của các mảnh vụn vũ trụ, khiến chúng rơi vào bầu khí quyển Trái đất – (Ảnh: Ex-Fusion)
Các loại vũ khí laser hiện nay thường sử dụng tia laser sợi quang có khả năng cắt, hàn kim loại và có thể tiêu diệt các mục tiêu như máy bay không người lái thông qua lượng nhiệt sinh ra khi bắn liên tục. Trong khi đó, thiết bị loại bỏ mảnh vụn không gian sử dụng tia laser trạng thái rắn được bơm đi-ốt, DPSS, có thể tác dụng lực lên các mảnh vụn chuyển động nhanh và làm nó chậm lại như một chiếc phanh. .
Quy trình tổng hợp laser đặc trưng của EX-Fusion cũng bao gồm laser DPSS , có thể tấn công bề mặt của các viên nhiên liệu hydro có đường kính milimet và nén chúng để kích hoạt phản ứng nhiệt hạch.
Theo các giám đốc điều hành của EX-Fusion, sức mạnh của tia laser trong việc loại bỏ rác vũ trụ thấp hơn nhiều so với phản ứng tổng hợp hạt nhân nhưng có chung những thách thức kỹ thuật. Điều này khiến việc loại bỏ rác vũ trụ trở thành một thử nghiệm hữu ích trên con đường thương mại hóa công nghệ nhiệt hạch.
Kế hoạch loại bỏ các mảnh vụn không gian khỏi mặt đất của EX-Fusion vẫn gặp phải những trở ngại liên quan đến độ chính xác và sức mạnh, nhưng có ưu điểm là dễ cải tiến và bảo trì vì thiết bị nằm trên trái đất.
- Vấn đề rác vũ trụ có thể được giải quyết nhờ công nghệ mới này
- Quốc gia nào xả rác nhiều nhất vào không gian?
- Dọn rác vũ trụ bằng robot mô phỏng chân tắc kè
