Doanh nghiệp Nhật phát triển công nghệ dọn dẹp rác trên không gian
Các hoạt động trên không gian nhiều hơn, đang tạo ra những rủi ro ngày càng hiện hữu. Đó là rác vũ trụ từ những mảnh vỡ. Để giải quyết vấn đề này, nhiều doanh nghiệp đã có những bước đi táo bạo. Ví dụ công ty start-up EX-Fusion có trụ sở tại thành phố Osaka (Nhật Bản), muốn dọn dẹp rác vũ trụ bằng tia laser bắn từ mặt đất.
Rác vũ trụ có nguồn gốc từ các vệ tinh không còn hoạt động hoặc thân tên lửa đẩy tách ra trong quá trình phóng. Không chỉ mảnh lớn, những mảnh nhỏ vài mm cũng có thể gây ra sự cố nghiêm trọng nếu va vào tàu vũ trụ hay vệ tinh đang quay. Quân đội Hoa Kỳ đang xác định và theo dõi các vật thể có kích thước từ 10 cm trở lên, nhưng số lượng mảnh nhỏ ngày càng nhiều.
Một ý tưởng muốn giải quyết vấn đề bằng cách sử dụng vệ tinh. Công ty khởi nghiệp Astroscale Holdings ở Tokyo (Nhật Bản) có kế hoạch thu gom các mảnh vụn tương đối lớn bằng một vệ tinh chuyên dụng. Cũng tại Nhật Bản, công ty Sky Perfect JSAT đang hợp tác với viện nghiên cứu Riken, để phát triển tia laser gắn trên vệ tinh, sẽ chuyển hướng các mảnh vỡ vào bầu khí quyển trái đất, rồi để chúng tự bốc cháy khi ma sát với không khí.
Công ty EX-Fusion lại áp dụng phương pháp tiếp cận từ mặt đất, thông qua việc khai thác công nghệ laser ban đầu được phát triển cho các dự án năng lượng nhiệt hạch. Tháng 10/2023, EX-Fusion ký biên bản ghi nhớ với EOS Space Systems, một nhà thầu của Úc sở hữu công nghệ phát hiện mảnh vỡ trên không gian.
EX-Fusion có kế hoạch đặt một hệ thống laser công suất cao trong đài thiên văn do EOS Space vận hành bên ngoài thành phố Canberra. Giai đoạn đầu, là thiết lập công nghệ laser theo dõi các mảnh vụn có kích thước dưới 10 cm. Những mảnh có kích thước này thường rất khó quan sát.
Giai đoạn hai, EX-Fusion và EOS Space muốn xử lý các mảnh vụn bằng sức mạnh của chùm tia laser bắn lên từ mặt đất. Ý tưởng là bắn tia laser công suất cao vào các mảnh vỡ từ hướng di chuyển ngược lại của chúng, để làm chúng chậm tốc độ. Khi tốc độ giảm, các mảnh vụn sẽ đi vào bầu khí quyển trái đất rồi bốc cháy.
Tia laser công suất cao nhiều năm qua được một số quốc gia dùng làm vũ khí, có thể gây nổ tung hoặc vô hiệu quá các vật thể từ xa. Về thương mại, EOS Space cung cấp ra thị trường hệ thống laser tiêu diệt máy bay không người lái. Tuy nhiên, laser xử lý mảnh vụn trên không gian, lại khác hoàn toàn với laser vũ khí này. Theo ông James Bennett, Phó Chủ tịch EOS Space, laser vũ khí dùng loại sợi quang, có khả năng cắt hoặc hàn mục tiêu kim loại. Chúng dễ dàng tiêu diệt máy bay không người lái hay vệ tinh, bằng cách tạo ra nhiệt độ và áp lực cao khủng khiếp, đặc biệt khi bắn liên tục.
Loại bỏ rác vũ trụ chủ yếu sử dụng tia laser DPSS (diode pumped solid state), dùng xung lực tác động lên những mảnh vụn đang di chuyển nhanh, giảm tốc và hướng chúng bay theo đường khác, dẫn đến tự bốc cháy khi vào khí quyển rồi rơi xuống đại dương.
Ông Kazuki Matsuo, Giám đốc điều hành EX-Fusion nói: “Sức mạnh của tia laser trong xử lý rác vũ trụ thấp hơn nhiều so với laser vũ khí, nhưng chúng có chung thách thức về kỹ thuật. Ví dụ làm sao theo dõi các vật thể rất nhỏ đang chuyển động với tốc độ cao, rồi nhắm bắn chính xác.”
