MIT เตือน ! ก๊าซเรือนกระจกส่งผลต่อการโคจรของดาวเทียม และอาจทำให้มันชนกันแบบไม่สิ้นสุด
เมื่อพูดถึงก๊าซเรือนกระจก เรามักจะนึกถึงโลกร้อน น้ำแข็งขั้วโลกละลาย หรืออากาศแปรปรวน ซึ่งเกิดขึ้นบนพื้นโลก หรือบรรยากาศที่เราสัมผัสได้ แต่ใครจะไปคิดว่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจะส่งผลต่อการโคจรของดาวเทียมได้ด้วย
ดาวเทียมเป็นอุปกรณ์ทางเทคโนโลยีที่กลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวันของเราไปแล้ว ทั้งในแง่การสื่อสาร นำทาง พยากรณ์อากาศ หรือแม้กระทั่งในระบบการเงินและการธนาคาร งานวิจัยล่าสุดจาก MIT ได้เปิดเผยการค้นพบผ่านวารสาร Nature Sustainability ว่า ก๊าซเรือนกระจกส่งผลต่อชั้นบรรยากาศ “เทอร์โมสเฟียร์” (Thermosphere) ซึ่งเป็นชั้นที่ดาวเทียมส่วนใหญ่โคจรอยู่ และอาจทำให้เกิดการชนกันของดาวเทียม
ปรากฏการณ์เรือนกระจกอาจทำให้ดาวเทียมชนกัน
อย่างที่เรารู้กันว่าก๊าซเรือนกระจกนั้นถูกปล่อยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศจนทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกขึ้น ในลักษณะคล้ายกับโดมที่ครอบโลกของเราไว้ สร้างผลกระทบในแง่ของอุณหภูมิและความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศ ซึ่งการสะสมของก๊าซเรือนกระจกทำให้ความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศเทอร์โมสเฟียร์ลดลง
ชั้นบรรยากาศเทอร์โมสเฟียร์มีระดับความสูง 90–800 กิโลเมตรเหนือโลกของเรา และมีความหนาแน่นสูง ซึ่งนอกจากที่เราจะใช้ชั้นบรรยากาศนี้ในการสร้างวงโคจรของดาวเทียมแล้ว เมื่อดาวเทียมสิ้นอายุการใช้งานและตกลงสู่พื้นโลก เศษซากดาวเทียมเก่าจะถูกเผาไหม้ผ่านความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศ ลดความเสี่ยงการชนกันของวัตถุในวงโคจรเดียวกัน
ดังนั้น เมื่อก๊าซเรือนกระจกสะสมมากขึ้นเรื่อย ๆ จึงทำให้ความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศในชั้นเทอร์โมสเฟียร์ลดลง และเพิ่มความเสี่ยงที่ดาวเทียมที่ปลดระวางจะคงเหลือเศษซากอยู่ในวงโคจร จนอาจเกิดการชนกันของดาวเทียม ส่งผลให้เกิดความเสียหาย และผลกระทบต่อการใช้ชีวิตของผู้คนบนโลกได้
ภัยคุกคามจากการสะสมของเศษซากในอวกาศ
ปัจจุบันมีดาวเทียมมากกว่า 10,000 ดวงที่โคจรรอบโลกในวงโคจรระดับต่ำ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการให้บริการอินเทอร์เน็ต การนำทาง และการสื่อสาร อย่างไรก็ตาม แม้ท้องฟ้าที่เรามองเห็นว่าช่างแสนกว้างใหญ่นั้นอาจกำลังถูกถมด้วยการเพิ่มดาวเทียมเข้าไปในวงโคจรอีกมหาศาล จากธุรกิจที่เติบโตขึ้น
โดยเฉพาะกลุ่มดาวเทียมอินเทอร์เน็ตจำนวนมหาศาลที่เรียกกันว่า Megaconstellations อย่างเครือข่ายดาวเทียม Starlink ของ SpaceX กำลังทำให้การจราจรบนชั้นบรรยากาศเริ่มแออัด เพิ่มความเสี่ยงที่จะเกิดการชนกันของดาวเทียม หรือซากดาวเทียม
มีการคาดการณ์ว่า เมื่อชั้นบรรยากาศเต็มไปด้วยดาวเทียม และซากดาวเทียม การชนกันเพียงครั้งเดียว อาจทำให้เกิดการชนกันอย่างต่อเนื่องอย่างไม่สิ้นสุด จนนำไปสู่ Runaway Instability หรือภาวะที่ชั้นบรรยากาศไม่สามารถรองรับการโคจรของดาวเทียมได้อีกต่อไป
เสียงเตือนจากนักวิจัย MIT
“ท้องฟ้าที่เรามองเห็นนั้นกำลังล่มสลายลงอย่างช้า ๆ ในแต่ละทศวรรษที่ผ่านไป”
คำกล่าวของ วิลเลียม พาร์เกอร์ (William Parker) นักศึกษาปริญญาโทผู้ร่วมทำการศึกษานี้
นักวิจัยจาก MIT ได้ออกมาประกาศ พร้อมเรียกร้องให้ผู้ประกอบการธุรกิจและหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับดาวเทียมหาทางแก้ไขปัญหานี้อย่างเร่งด่วน อย่างในแง่ของจำนวนดาวเทียมและประสิทธิภาพ หรือแม้แต่การคิดค้นนวัตกรรมที่จะช่วยดึงดาวเทียมเข้าสู่ชั้นบรรยากาศส่วนที่สามารถเผาไหม้ซากของดาวเทียมเพื่อเพิ่มพื้นที่ในวงโคจร
“การปล่อยก๊าซเรือนกระจกในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา จะส่งผลกระทบต่อกิจการดาวเทียมในอีก 100 ปีข้างหน้า”
คำกล่าวของ ริชาร์ด ลิแนร์ส (Richard Linares) ผู้ช่วยศาสตราจารย์ในภาควิชาการบินและอวกาศ (AeroAstro) ผู้ทำการศึกษา
ซึ่งทางทีมวิจัยจาก MIT ได้สร้างแบบจำลองแบบคอมพิวเตอร์ เพื่อประเมินผลกระทบของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่อ “ความสามารถในการรองรับดาวเทียมในวงโคจรโลก” (Satellite Carrying Capacity) เพื่อหาจำนวนที่เหมาะสมของจำนวนดาวเทียมในวงโคจรระดับต่ำของโลก (Low Earth Orbit: LEO) ที่สามารถโคจรได้อย่างปลอดภัย
แต่นอกจากแผนการคำนวณจำนวนดาวเทียมที่ชั้นบรรยากาศสามารถรองรับได้แล้ว ในอีกทางหนึ่ง ปัญหาการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำเป็นต้องถูกแก้ไขด้วยเช่นกัน เพื่อลดการหดตัวของชั้นบรรยากาศ จากการคาดการณ์หากมนุษย์ยังคงปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างต่อเนื่อง ภายในปี 2100 ความสามารถหรือพื้นที่ในการรองรับดาวเทียมในชั้นบรรยากาศอาจลดลงถึง 50–66 เปอร์เซ็นต์
ท้ายที่สุดแล้ว ปัญหาที่เกิดจากก๊าซเรือนกระจกไม่ได้จำกัดอยู่แค่ผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศบนโลกเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงความปลอดภัยและความยั่งยืนของชั้นบรรยากาศของโลกที่อยู่เหนือขึ้นไป ซึ่งสำคัญต่อการดำรงชีวิตของมวลมนุษยชาติอย่างมหาศาล
การค้นพบจาก MIT อาจช่วยให้คนในวงการเทคโนโลยีดาวเทียมเข้ามามีส่วนร่วมในการแก้ปัญหาการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ปัญหานี้ไม่ได้เกี่ยวกับฝ่ายใดฝ่ายหนึ่ง แต่เป็นเรื่องที่มนุษย์ทุกคนควรแก้ไขร่วมกัน เพราะอาจยังมีภัยจากภาวะเรือนกระจกที่เรายังไม่ค้นพบอีกมากมาย