ขยะอวกาศ ไกลตาแต่ก็อันตรายมากขึ้น โดย อนุช อาภาภิรม

.

ขยะอวกาศ ไกลตาแต่ก็อันตรายมากขึ้น
โดย อนุช อาภาภิรม  คอลัมน์ วิกฤติศตวรรษที่21
ในมติชนสุดสัปดาห์ วันศุกร์ที่ 07 ธันวาคม พ.ศ. 2555 ปีที่ 33 ฉบับที่ 1686 หน้า 39


เมื่อสหภาพโซเวียตส่งดาวเทียมดวงแรกขึ้นสู่อวกาศในปี 1957 ก็ดูเหมือนจะไม่มีใครคาดคิดว่าจะเกิดขยะในอวกาศที่เป็นอันตรายร้ายแรงเกิดขึ้นได้
แต่มันก็ได้เกิดขึ้น

ลักษณะมลพิษแบบไม่คาดฝันทำนองนี้เกิดขึ้นครั้งแล้วครั้งเล่าในช่วงหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 เช่น เมื่อมีการค้นพบสารซีเอฟซีหรือคลอโรฟลูออโรคาร์บอนที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศและตู้เย็น เป็นต้น ได้มีการโฆษณากันว่าเป็นก๊าซที่แสนจะปลอดภัย 
แต่ภายหลังพบว่าเป็นตัวการทำลายโอโซนในชั้นบรรยากาศร้ายแรง
หรืออย่าง ดีดีที ที่ใช้ฆ่าแมลงอย่างได้ผล ในการกำจัดแมลงที่เป็นพาหะโรคเมืองร้อนในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง จนกระทั่งผู้ค้นพบได้รับรางวัลโนเบล 
หลังสงครามโลกได้มีการใช้ในภาคการเกษตรอย่างกว้างขวาง รวมทั้งกำจัดแมลงในบ้านเรือน มีการโฆษณาใช้ภาพคนสูดกลิ่นดีดีทีอย่างชื่นใจ
แต่ก็ได้รู้ว่ามันมีพิษร้ายแรงต่อระบบนิเวศ และสามารถสะสมในร่างกายมนุษย์ก่อให้เกิดหลายโรค จนทางการสหรัฐสั่งห้ามใช้ในปี 1972

ข่าวคราวอันตรายของขยะอวกาศในระยะใกล้ ได้แก่ กรณีดาวเทียมสำรวจอวกาศของสหรัฐน้ำหนัก 6 ตันตกใส่โลกในเดือนกันยายน 2011 ซึ่งในตอนแรกองค์การนาซาของสหรัฐคาดว่าจะลงในมหาสมุทรแปซิฟิก แต่ต่อมากลับไม่สามารถตรวจจับว่าดาวเทียมดวงนี้หายไปไหน จนกระทั่งตกลงสู่พื้น และคิดว่าก็คงตกใส่มหาสมุทรแปซิฟิกตามคาด 
หลังจากนั้น ในเดือนเดียวกันดาวเทียมของเยอรมนีก็ตกใส่โลกแต่ไม่ได้เป็นข่าวใหญ่เท่า

และที่เป็นข่าวใหญ่มากได้แก่กรณียานสำรวจโฟบอสของรัสเซีย ในโครงการสำรวจดวงจันทร์ของดาวอังคาร ตกใส่โลกเดือนมกราคม 2012 รัสเซียได้ส่งยานสำรวจนี้ในต้นเดือนพฤศจิกายน 2011 เป็นโครงการมูลค่า 65 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หวังว่าจะนำเอาหินจากดวงจันทร์โฟบอสกลับมายังโลก 
แต่ขึ้นไปโคจรไม่ได้นาน ปรากฏว่าเครื่องยนต์สำรองเกิดเสียทำให้ยานสำรวจหนัก 13 ตัน ตกลงสู่โลกบริเวณมหาสมุทรแปซิฟิก 
การตกของทั้ง 2 กรณีไม่ปรากฏว่าได้ก่อความเสียหายแก่ชีวิตและทรัพย์สินของมนุษย์ กระนั้นก็ก่อความกังวลต่อผู้อาศัยอยู่บนโลกว่าจะประสบอุบัติภัยจากขยะอวกาศตกใส่จนได้สักวันหนึ่ง


อย่างไรก็ตาม อันตรายร้ายแรงกว่านั้นไม่ใช่ขยะอวกาศตกใส่
อันตรายแท้จริงเกิดจากกลุ่มเมฆใหญ่ของน็อต สลักเกลียว เศษโลหะ ชิ้นส่วนดาวเทียม และตัวจรวดส่งดาวเทียมที่ล่องลอยอย่างมองไม่เห็นเหนือผิวโลก เหมือนกับมลพิษในแม่น้ำหรือทะเลสาบ เมื่อมันเต็มไปด้วยมลพิษ เราก็ใช้มันไม่ได้ เมื่อแถบเส้นทางโคจรในอวกาศเต็มไปด้วยขยะ เราก็ไม่สามารถใช้มันได้ 
ถ้าหากมีการนำดาวเทียมเข้าสู่วงโคจรในแถบดังกล่าว มันก็จะถูกขยะโจมตี และทำลายดาวเทียมนั้นได้
และถ้ามีคนอยู่ในยาน พวกเขาก็อาจตายได้


แผ่นขยะใหญ่ในแปซิฟิก

แผ่นขยะใหญ่ในแปซิฟิก (Great Pacific Garbage Patch) นี้ ค้นพบโดยบังเอิญโดยกัปตันเรือยอชต์ชาวอเมริกันคือ ชาร์ลส์ เจ. มัวร์ ในปี 1997 ขณะที่เขาเดินทางกลับจากการแข่งขันข้ามแปซิฟิกระหว่างลอสแองเจลิสกับฮาวาย 
โดยช่วงขากลับนั้น เขาเลือกเส้นทางที่ปกติชาวเรือไม่นิยมเดินกันมาตั้งแต่โบราณ นั่นคือ บริเวณแปซิฟิกตอนเหนือที่อับลม 
มัวร์ก็ได้เห็นสิ่งที่ไม่คาดคิดได้แก่ แผ่นขยะลอยเป็นหย่อมๆ เหมือนไม่มีที่สุด

การค้นพบนี้ก่อให้เกิดการตื่นตัวในการศึกษาเรื่องนี้ ตั้งแต่สาเหตุที่เกิดขึ้นไปจนถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในทะเล และต่อสุขภาพของมนุษย์ และพบแผ่นขยะแบบนี้ที่มหาสมุทรอื่นอีก 
การเกิดขึ้นของแผ่นขยะใหญ่กลางมหาสมุทรแปซิฟิกนี้เข้าใจว่าเกิดจากการกระทำ 2 อย่างใหญ่ด้วยกัน 
อย่างแรก ได้แก่ การไหลเวียนของน้ำอย่างช้าๆ เป็นตัวรวบรวมสิ่งที่อยู่ในกระแสของมันเข้าไว้  
อย่างที่ 2 ได้แก่ การทิ้งขยะของมนุษย์อย่างมโหฬารโดยเฉพาะขยะพลาสติกที่ลอยน้ำได้และสลายตัวช้ามาก และเป็นเกือบทั้งหมดของแผ่นขยะ ขยะพลาสติกเหล่านี้ส่วนใหญ่มาจากแผ่นดิน อีกส่วนหนึ่งมาจากการเดินเรือ การประมงและการท่องเที่ยว มีตั้งแต่ถุงพลาสติก ไปจนถึงแปรงสีฟัน และตุ๊กตาลอยในอ่างอาบน้ำ และแหอวน

ลักษณะของแผ่นขยะดังกล่าว ไม่ได้เกาะกันแน่นจนเป็นเหมือนเกาะ หากคล้ายน้ำซุปมากกว่า เนื่องจากพลาสติกได้แตกตัวเป็นละอองแขวนลอยอยู่ในน้ำทะเล นับเป็นปรากฏการณ์ใหม่ 
ขนาดของแผ่นขยะดังกล่าวยังกำหนดให้แน่ชัดไม่ได้ เนื่องจากมองไม่เห็นจากดาวเทียมหรือการใช้เครื่องบินตรวจ ต้องใช้เรือสำรวจ
ตัวเลขการประมาณระหว่าง 7 แสนตารางกิโลเมตรถึง 15 ล้านตารางกิโลเมตร (ประเทศไทยมีพื้นที่ราว 5 แสนตารางกิโลเมตร)

องค์การกรีนพีซประมาณว่าพลาสติกที่ผลิตขึ้นใช้ในโลกปีละ 100 ล้านตัน ร้อยละ 10 จะไปสู่มหาสมุทร และที่ลงสู่ทะเลนั้นส่วนใหญ่จมสู่พื้นมหาสมุทร 
แผ่นขยะในแปซิฟิกนั้นเทียบเคียงกับขยะอวกาศได้ คือมันเกิดขึ้นมานานโดยที่มนุษย์ไม่รู้ตัว กว่าจะรู้ก็แก้ไขได้ยากเสียแล้ว 
และชี้ให้เห็นว่ามนุษย์มักไม่ได้ตระเตรียมหรือมีความสามารถน้อยมากในการควบคุมผลกระทบจากนวัตกรรมและเทคโนโลยีของตนเอง



ความจำกัดของอวกาศ

อวกาศมีอย่างไม่จำกัด และมีทฤษฎีว่ากำลังขยายตัวด้วยความเร็วใกล้แสงหรือกว่านั้น แต่ว่าอวกาศที่มนุษย์ใช้ประโยชน์นั้นมีอย่างจำกัด คือส่วนใหญ่อยู่ในวงโคจรโลกระดับต่ำ ระหว่าง 160 ถึง 2,000 กิโลเมตร  
ปรากฏการณ์ทำนองนี้เกิดขึ้นในสิ่งอื่นด้วย เช่น พลังงานดูเหมือนมีอยู่อย่างไม่จำกัด แต่ที่มนุษย์สามารถนำมาใช้ได้จะมีอย่างจำกัด ไม่ว่าจะเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิล แสงแดดและความร้อนจากหินหนืดใต้พิภพ 
ความจำกัดนี้ยังรวมถึงว่ายังเกี่ยวกับที่ พลังงานเป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบนิเวศที่เปราะบาง

จากความเชื่อว่าอวกาศดำรงอยู่อย่างไม่จำกัดนี้ จึงเกิดปรากฏการณ์ที่คนเกือบทั้งหมดในช่วงต้นยุคอวกาศเชื่อว่ามนุษย์สามารถส่งยานและวัตถุอื่นขึ้นสู่อวกาศมากเท่าใดก็ได้ โดยคิดว่าพวกเขาได้ส่งวัตถุไปในที่ว่างระหว่างดวงดาว 
แต่ที่จริงเป็นการส่งของไปแออัดอยู่ในวงโคจรรอบโลกระดับต่ำเท่านั้น


ขยะอวกาศเกิดขึ้นได้อย่างไร

ขยะอวกาศที่มีปริมาณมากและเป็นอันตรายอย่างคาดไม่ถึงได้แก่วัตถุขนาดเล็กตั้งแต่ครึ่งนิ้วขึ้นไป รวมมากกว่า 5 แสนชิ้นซึ่งจะล่องลอยอยู่นานหลายสิบปี 
ขยะเหล่านี้เกิดขึ้นในช่วงเพียงไม่กี่สิบปีของยุคอวกาศ และมันก็ไม่ได้เกิดขึ้นจากเครื่องมือที่มนุษย์อวกาศทิ้งไว้ แต่ที่สำคัญเกิดขึ้นจากเหตุดังนี้ คือ

ก) การเกิดระเบิดของเชื้อเพลิง นี้เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นตั้งแต่ในช่วงต้นของยุคอวกาศ ในช่วงทศวรรษ 1960 ถึง 70 โดยในครั้งนั้น เมื่อปฏิบัติการสำเร็จแล้ว ผู้ควบคุมก็มักปล่อยให้เชื้อเพลิงทิ้งอยู่ในยานหรือจรวด ซึ่งต่อมาอาจเกิดอุบัติเหตุระเบิดขึ้น ทำให้เกิดเศษซากกระจายออกไป ในทศวรรษ 1980 ได้พยายามแก้ปัญหานี้โดยถอดส่วนเชื้อเพลิงออกให้หมด ซึ่งแก้ปัญหาได้ส่วนหนึ่ง

ข) การชนกันเองระหว่างดาวเทียม ที่เป็นข่าวใหญ่เกิดขึ้นในปี 2009 เมื่อดาวเทียมสื่อสารของสหรัฐที่ไม่ได้ใช้งานแล้วพุ่งเข้าชนกับดาวเทียมสื่อสารของรัสเซีย การชนกันอย่างแรงนี้ตามหลักการทางฟิสิกส์กล่าวว่า เมื่อวัตถุพุ่งชนกันด้วยความเร็วสูง มันจะแตกออกเป็นชิ้นเล็กๆ ราว 100 ชิ้น ซึ่งใหญ่พอที่จะไปทำลายดาวเทียมอื่น เป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ได้

ค) การถูกยิงด้วยขีปนาวุธ ในปี 2007 จีนได้ทำการทดลองขีปนาวุธต่อต้านดาวเทียม โดยยิงขีปนาวุธทำลายดาวเทียมสำรวจลมฟ้าอากาศของตนที่หมดอายุใช้งาน ทั้ง 2 กรณีนี้ทำให้เกิดเศษชิ้นส่วนขนาดใหญ่กว่า 4 นิ้วถึง ราว 5 พันชิ้น 
อนึ่ง การทดลองของจีนนี้ทำครั้งเดียว แต่หากเกิดสงครามอวกาศเต็มรูปแบบ ต่างฝ่ายต่างทำลายดาวเทียมและยานสำรวจของฝ่ายตรงข้าม ก็จะเกิดขยะอวกาศเต็มไปหมดอย่างคาดเดาได้ยาก

เศษขยะอวกาศนี้ส่วนใหญ่โคจรอยู่ในระดับต่ำ ภายในระยะ 1,200 ไมล์จากพื้นโลก เศษซากในระดับนี้จะตกสู่พื้นโลกในเวลาคิดเป็นวันหรือเป็นเดือน แต่ที่อยู่ในระดับสูงจะใช้เวลาเป็นหลายทศวรรษถึงหลายศตวรรษ และเศษขยะเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะเพิ่มปริมาณขึ้นตลอด แม้ว่าเราจะเลิกส่งยาน 
ตั้งแต่ปี 1978 มีนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์คนหนึ่งแห่งองค์การนาซ่าของสหรัฐคือ ดอน เคสส์เลอร์ ได้กล่าวเตือนว่า หากเศษซากในอวกาศมีความหนาแน่นสูงถึงขีดหนึ่งก็จะเกิดเหมือนปฏิกิริยาลูกโซ่ 
นั่นคือเกิดการพุ่งกระทบจนแตกออกไปเรื่อย มีรายงานชิ้นหนึ่งในเดือนกันยายนปี 2011 ชี้ว่าสถานการณ์เช่นว่าอาจเกิดเป็นจริงขึ้นแล้ว


ขยะอวกาศมีอันตรายอย่างไร

ในอวกาศที่ดูใหญ่เวิ้งว้างไม่มีที่สิ้นสุดนั้น ส่วนที่มนุษย์นำมาใช้เป็นเพียงที่ว่างเล็กๆ คล้ายกับช่องการจราจรบนท้องถนน เมื่อช่องโคจรเหล่านี้เต็มไปด้วยเศษขยะ การใช้อวกาศไม่ว่าจะเป็นเรื่องการสำรวจหรือการสื่อสารก็ยิ่งเต็มไปด้วยอันตราย เกิดอุบัติเหตุที่จะถูกพุ่งชนได้ทุกเมื่อ ซึ่งเมื่อถูกพุ่งชนแล้วก็ทำให้ดาวเทียมเสียหายร้ายแรง รวมทั้งมนุษย์อวกาศที่อยู่ในนั้น 
ขยะอวกาศที่ดูมีขนาดเล็ก เช่น ประแจมือที่ลอยในวงโคจรต่ำ อาจพุ่งชนในความเร็วสูงถึง 17,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (กระสุนปืนพกวิ่งด้วยความเร็วไม่เกิน 900 ไมล์ต่อชั่วโมง) และเกิดความเสียหายร้ายแรงขึ้นได้ 
ในเดือนกรกฎาคม 2011 ลูกเรือในสถานีอวกาศนานาชาติต้องเข้าไปหลบในห้องนิรภัย เมื่อเศษชิ้นส่วนพุ่งผ่านสถานีไปอย่างเฉียดฉิวห่างราว 1,100 ฟุต ด้วยความเร็ว 29,000 ไมล์ต่อชั่วโมง ต่อมามีข่าวเพิ่มเติมในเดือนมีนาคม 2012 ว่าจะมีการย้ายวงโคจรของสถานีอวกาศนานาชาติเพื่อหลีกเลี่ยงการถูกพุ่งชน

ปัญหาที่ใหญ่ไม่แพ้กันหรือใหญ่กว่าได้แก่ ดาวเทียมที่ใช้งานไม่ได้หรือวัตถุขนาดใหญ่อื่นที่ไม่สามารถบังคับให้เคลื่อนที่ได้ โดยมียานอวกาศเพียงร้อยละ 5 เท่านั้นที่ยังใช้ปฏิบัติการได้ ที่เหลือควบคุมไม่ได้ ดังนั้น พวกมันจะตกใส่โลกตรงใด หรือพุ่งชนกันเอง เราก็ทำอะไรไม่ได้
มีผู้เสนอให้เก็บกวาดขยะเหล่านี้ แต่ก็ไม่ใช่ง่าย ต้องมีค่าใช้จ่ายสูงมาก และต้องพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถจับเก็บวัตถุที่วิ่งด้วยความเร็ว 17,000 ไมล์ต่อชั่วโมงหรือกว่านั้น (ดูบทความของ Joseph Stromberg ชื่อ Space Garbage : The Dark Cloud Above ใน Smithsonian.com 260112 ) 

ปัญหาขยะอวกาศก็คล้ายกับปัญหาขยะหรือของเสียอื่น รวมทั้งเรื่องภาวะโลกร้อน นั่นคือยิ่งปล่อยไว้ไม่แก้ไข ปัญหาก็ยิ่งรุนแรง แต่การแก้ไขก็ยาก เพราะมนุษย์เองก็สร้างขยะของเสียขึ้นอย่างสม่ำเสมอ เช่นการส่งดาวเทียมก็ยังคงกระทำอย่างต่อเนื่อง ทั้งเพื่อทดแทนของเดิมที่หมดอายุ และตามความต้องการใหม่ ชาติต่างๆ ก็รู้สึกเป็นเกียรติที่มีดาวเทียมของตนเอง

นอกจากนี้ ยังมีการชิงกันได้เปรียบทางอวกาศ เพื่อการครองความเป็นใหญ่ในโลกอีกด้วย



.