28.000 mảnh vỡ có thể lao xuống Trái đất với tốc độ khó tin, nhiều startup muốn biến chúng thành ‘mỏ vàng’

Tháng 7/2023, ngư dân ở Green Head, thị trấn phía Tây nước Úc nhìn thấy một vật thể có kích thước bằng chiếc ô tô nhỏ, một bộ phận của tên lửa rời ra trong quá trình phóng, lao xuống bầu khí quyển với tốc độ lớn và dạt vào bờ biển.

Một phần thiết bị tên lửa rơi ra sau khi phóng và rơi xuống mặt đất, trôi dạt vào bờ biển nước Úc

Kể từ khi Liên Xô phóng vệ tinh Sputnik 1 vào không gian, khởi động Thời đại khám phá vũ trụ vào năm 1957, con người đã để lại hàng triệu mảnh tên lửa đã qua sử dụng, vệ tinh chết và các mảnh vụn khác trên quỹ đạo ngoài Trái đất.

Tuy nhiên, ít người chú ý nhiều đến những cảnh báo về rác thải không gian đang chất đống bên ngoài bầu khí quyển của Trái đất. Nhiều người vẫn nghĩ tương lai thảm khốc mà nhân loại gánh chịu trong siêu phẩm hoạt hình Wall-E năm 2008 của Walt Disney vẫn là thứ gì đó viễn tưởng để giáo dục trẻ em.

Rác thải sẽ chiếm hết chỗ trên mặt đất và không gian trong phim WALL-E liệu có phải tương lai của con người?

Thực tế, viễn cảnh này không còn xa nếu con người không tự nhận thức những nguy cơ. Trong một nghiên cứu công bố trước Quốc hội Mỹ, Cục Hàng không nước này dự kiến vào năm 2035, sẽ có ​​​​28.000 mảnh vỡ nguy hiểm từ các vệ tinh ở quỹ đạo Trái đất sẽ lao xuống bầu khí quyển, làm bị thương hoặc thậm chí giết chết ít nhất 10 người trên mặt đất mỗi năm.

Công chúng ngưỡng mộ và tung hô các thành tựu “chinh phục không gian” nhưng không đặt ra câu hỏi các chuyến đi tối tân đó để lại gì trên vũ trụ. Số lượng vệ tinh đang hoạt động đã tăng gần gấp 5 lần trong vòng 5 năm qua, chủ yếu nhờ vào sự phổ biến của những vệ tinh Starlink mà SpaceX đã phóng lên vũ trụ.

Chủ tịch Jessica Rosenworcel của Ủy ban Truyền thông Liên bang Mỹ cho biết mỗi năm cơ quan này nhận hơn 50.000 đơn đăng ký hoạt động vệ tinh. Sớm thôi, từ Amazon đến các doanh nghiệp quốc doanh Trung Quốc đều nhắm đến việc cung cấp các dịch vụ không gian vào quỹ đạo Trái đất tầm thấp.

Đó là còn chưa kể mỗi vụ tai nạn vũ trụ dù không thiệt hại cho con người cũng sẽ khiến hàng nghìn mảnh vỡ lao về phía các vệ tinh khác và rơi xuống Trái đất, như vụ nổ 1 vệ tinh chết của Nga cách tàu vũ trụ của NASA chỉ 20m, suýt nữa gây ra những vụ va chạm liên quan và gây thiệt hại không thể xác định cho mặt đất.

NASA xác nhận vào ngày 15/4 rằng một mảnh phần cứng rơi ra từ Trạm vũ trụ quốc tế từ tháng 3 đã rơi xuống và đâm vào nhà dân ở Naples, bang Florida của Mỹ.

Darren McKnight, chuyên gia kỹ thuật cấp cao của LeoLabs, cho biết: “Khoa học tên lửa vốn đã khó, nhưng việc thu gom những đống rác bay với tốc độ 7,5 km/giây vào sẽ còn khó hơn rất nhiều”. Và với rất nhiều vật thể lớn, không thể kiểm soát được trên quỹ đạo, xác suất xảy ra va chạm ngoài ý muốn ngày càng tăng.

Giải pháp trên không

Nhiều công ty công nghệ hàng không vũ trụ đã âm thầm nghiên cứu trong nhiều năm để tìm cách theo dõi, thu giữ hoặc xử lý rác thải không gian bằng cánh tay robot, túi bơm hơi và tia laser công suất cao, đồng thời xem xét cách khắc phục chi phí khó khăn của việc dọn dẹp không gian.

Các mảnh thiết bị từ tên lửa Nimbus của SpaceX mới đây đã được tìm thấy ở nhiều cánh đồng bang Florida, Mỹ

Victoria Samson, Giám đốc Tổ chức An ninh và Ổn định Không gian cho Tổ chức Thế giới An toàn, tổ chức thúc đẩy việc sử dụng không gian một cách hòa bình, cho biết: “Việc loại bỏ các mảnh vỡ là cực kỳ tốn kém, có thể tốn tới hàng tỷ đô la.

Ngày nay, với sự lan tỏa của mạng xã hội, ngành công nghiệp rác vũ trụ non trẻ đang kêu gọi được nhiều hơn nhận thức của mọi người, phát kiến trong việc phác thảo kế hoạch thu dọn rác thải với sự giúp đỡ của nhiều công nghệ mới. Tuy vậy, những gì chờ đợi các nhà khoa học trẻ vẫn thử thách với sự phức tạp và nguy hiểm ngoài không gian.

ESA (Cơ quan Vũ trụ châu Âu) vào tháng 8 năm ngoái cho biết khu vực các mảnh tên lửa mà công ty khởi nghiệp ClearSpace lên kế hoạch sẽ thu dọn hết vào năm 2026 đã va chạm với một các loại bộ phận tên lửa khác, và vỡ vụn ra thành nhiều mảnh khó xử lý hơn nữa. Không bỏ cuộc, ngày 24/4, startup này đã tiếp tục khởi động một dự án thu dọn rác vũ trụ khác là một vệ tinh châu Âu bay trên quỹ đạo Trái đất tầm thấp kể từ năm 2001.

Công ty khởi nghiệp Solstorm của Na Uy lên kế hoạch xử lý tên lửa Nimbus đã ngừng hoạt động sẽ tự di chuyển, gắn thêm 1 cánh buồm kéo để làm chậm tốc độ bay, giúp nó rơi vào bầu khí quyển Trái đất và bốc cháy một cách vô hại trong vòng một năm.

Chính phủ cũng vào cuộc

Vào tháng 4/2023, Chính phủ Mỹ đã thành lập Cục Vũ trụ mới chịu trách nhiệm quản lý các vệ tinh và mảnh vụn không gian.Tuy chính quyền đã đưa ra nhiều lệnh phạt nhưng các chuyên gia vẫn lo ngại rằng “Ai sẽ trả tiền cho ai để thực hiện dịch vụ thu gom rác thải vũ trụ đắt đỏ?”

Startups Astroscale có trụ sở tại Tokyo bày tỏ sự tin tưởng vào trách nhiệm của Chính phủ các nước đi đầu trong cuộc đua vào vũ trụ. Công ty khởi nghiệp này đã nhận được sự hỗ trợ từ Cơ quan vũ trụ Nhật Bản cho ADRAS-J, sứ mệnh đầu tiên trên thế giới tiếp cận một mảnh vỡ không được kiểm soát trong phạm vi 100 m.

Được phóng vào ngày 19/2/2024, tàu vũ trụ đã tiếp cận tầng trên bị bỏ hoang của một tên lửa Nhật Bản ở khoảng cách “vài trăm mét”, để thu thập dữ liệu cho việc kiểm soát tháo dỡ và thu dọn các mảnh trôi nổi trong phạm vi. Astroscale được thành lập vào năm 2013, đã huy động được hơn 380 triệu USD và có kế hoạch niêm yết cổ phiếu trên sàn chứng khoán Tokyo vào ngày 5/6 tới đây.

Ở Mỹ, Lầu Năm Góc đã cho thấy sự ủng hộ và sẵn sàng hỗ trợ các công ty “dọn dẹp” rác vụ trụ như Northrop Grumman, phóng một tàu vũ trụ nhỏ được sản xuất bởi SpaceLogistics, có các cánh tay robot, để kiểm tra sửa chữa vệ tinh liên lạc Intelsat trên quỹ đạo địa không đồng bộ của Trái đất, kéo dài tuổi thọ thiết bị này ít nhất thêm sáu năm. Theo Northrop Grumman, các dự án với công nghệ tương tự để tìm kiếm và thu dọn rác thải không gian có thể ra mắt sớm nhất là vào năm 2025.

Các vệ tinh được trang bị cánh tay robot để bảo trì và thu dọn các thiết bị không gian cũ

Nhà điều hành vệ tinh Sky Perfect JSAT tại Tokyo công bố phát triển tia laser trên vệ tinh để loại bỏ mảnh vụn, với kế hoạch dịch vụ sẽ bắt đầu vào năm 2030. Một công ty khác của Nhật Bản, EX-Fusion hợp tác với công ty công nghệ vũ trụ và quốc phòng Úc Electro Optical Systems, trong việc sử dụng tia laser trên trái đất để theo dõi các mảnh vỡ. Koichi Masuda, giám đốc doanh thu của EX-Fusion cho biết, các công ty hy vọng có thể đo được các mảnh vỡ nhỏ tới 10 cm, “có thể gây ra mối đe dọa lớn đối với tài sản không gian” và dân cư trên mặt đất.

Tuy vậy, dự án này để phát triển toàn diện cần công nghệ tiên tiến và dựa trên quy mô lớn. EX-Fusion cho biết nếu muốn sử dụng tia laser để thu hồi những mảnh như vậy, cũng cần giảm vận tốc của chúng đủ để rơi vào khí quyển. Vấn đề chi phí là điều mà các công ty này lo ngại nhất bởi loại bỏ các mảnh vụn tên lửa sẽ cần tia laser mạnh hơn 100 lần so với tia laser được sử dụng để chỉ để theo dõi quỹ đạo của chúng.

Rủi ro về chính trị và luật pháp

Ngoài ra còn có câu hỏi về quyền sở hữu các vật thể nhân tạo trong không gian. Theo luật pháp quốc tế, mảnh vỡ vẫn là tài sản của người để lại nó, thậm chí đến nhiều thập kỷ sau. Điều đó có nghĩa là các công ty cần có sự cho phép trước khi thực hiện nhiệm vụ loại bỏ mảnh vỡ. Nga và Trung Quốc chiếm phần lớn rác trong không gian và với những căng thẳng địa chính trị hiện nay, việc được chấp thuận không phải là điều dễ dàng.

Giám đốc điều hành Astroscale Chris Blackerby, cựu tùy viên NASA Châu Á, cho biết trong một cuộc phỏng vấn rằng: “Về mặt luật pháp, điều đó thực sự khó khăn. Nếu có một vật thể bị bỏ rơi trong không gian, chúng ta không thể cứ bay vào không gian, tiêu hủy và lấy nó mà không biết của ai được”.

Các công ty dọn dẹp rác thải cũng cần phải vật lộn với nhiều biến thể của thảm kịch chung, trong đó các cá nhân thiếu động lực để bảo vệ tài nguyên chung. Ông nói, việc loại bỏ một mảnh vỡ lớn “làm giảm rủi ro cho những người khác trong quỹ đạo đó”, nhưng việc ai trả tiền cho dịch vụ và lợi ích đó vẫn là một vấn đề sẽ gây nhiều tranh cãi.

Abhishek Tripathi, Giám đốc điều hành Phòng thí nghiệm Khoa học Vũ trụ của Đại học California Berkeley, cựu lãnh đạo NASA và cố vấn cho SpaceX, cho biết vì việc loại bỏ rác trên quỹ đạo rất tốn kém và phức tạp về mặt chính trị. Các công ty trong ngành này đang phải hướng đến những mục tiêu gần hơn để duy trì công ty và tiếp tục nghiên cứu, mặc dù có thể rất sinh lời hoặc có thể sẽ lại gây ra một cuộc xung đột chiến tranh trong vũ trụ.

>>Siêu cường thế giới chuẩn bị phóng hơn 100 tàu vũ trụ vào năm 2024