แก้ปัญหาขยะอวกาศ ! ESA เปิดตัว CREAM สู้ภัยขยะอวกาศล้นวงโคจร

ในยุคที่การสำรวจอวกาศก้าวหน้า วงโคจรระหว่างโลกกับดวงจันทร์กำลังหนาแน่นขึ้น เพราะเต็มไปด้วยดาวเทียมที่ยังใช้งานอยู่กว่า 11,000 ดวง และเศษขยะอวกาศกว่า 1.2 ล้านชิ้น ทำให้ความเสี่ยงของการชนกันในอวกาศกลายเป็นปัญหาที่ต้องจัดการอย่างเร่งด่วน ด้วยเหตุนี้ องค์การอวกาศยุโรป (ESA) จึงได้พัฒนาโซลูชันเพื่อรับมือกับปัญหานี้ในชื่อโครงการ CREAM ซึ่งย่อมาจาก Collision Risk Estimation and Automated Mitigation หรือ การประเมินความเสี่ยงจากการชนและการบรรเทาผลกระทบโดยอัตโนมัติ

ที่มาของภาพ
ESA

ที่มาของภาพ
TNN Tech

จากงานที่ต้องใช้คน สู่ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

ด้วยปริมาณการจราจรในอวกาศที่หนาแน่นเช่นนี้ ทำให้เป็นเรื่องปกติไปแล้วที่หน่วยงานอวกาศและมหาอำนาจทางการทหารจะต้องติดตามว่าดาวเทียมแต่ละดวงอยู่ตรงไหน และกำลังเคลื่อนที่ไปทิศทางใด หากพบว่าดาวเทียมดวงหนึ่งมีแนวโน้มจะเคลื่อนที่ผ่านใกล้อีกดวงภายในระยะหนึ่งกิโลเมตร หรือมีความเสี่ยงการชนสูงถึงหนึ่งในหมื่น มาตรการมาตรฐานคือการปรับเปลี่ยนวิถีโคจรของวัตถุหนึ่งชั่วคราวเพื่อความปลอดภัย

ในอดีต การประเมินความเสี่ยงและวางแผนการหลบหลีกการชนเป็นงานที่ซับซ้อนและต้องใช้แรงงานคนจำนวนมาก ตั้งแต่การคำนวณวิถีโคจร การสื่อสารกับผู้ควบคุมดาวเทียม ไปจนถึงการตัดสินใจที่ต้องใช้เวลาและทรัพยากรสูง องค์การอวกาศยุโรป (ESA) เปิดเผยว่าต้องดำเนินการเช่นนี้กับยานอวกาศของตนเองถึงสี่ครั้งต่อปี และแนวโน้มนี้ก็มีแต่จะเพิ่มขึ้น

ที่มาของภาพ
ESA

CREAM ระบบประเมินความเสี่ยงจากการชนอัตโนมัติ

ระบบ CREAM ถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหานี้ โดยการใช้เทคโนโลยีอัตโนมัติ (Automation Technology) เข้ามาช่วย โดยมีเป้าหมายหลักคือการ ลดภาระงานของผู้ควบคุมดาวเทียม ลดจำนวนการแจ้งเตือนที่ผิดพลาด ลดเวลาในการตอบสนองต่อสถานการณ์ฉุกเฉิน และเพิ่มความปลอดภัยให้กับภารกิจในอวกาศ

โดยระบบจะเริ่มทำงานตั้งแต่การประเมินการเข้าใกล้กันของวัตถุ คำนวณความน่าจะเป็นของการชน และทำนายผลที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างแม่นยำ หากตรวจพบ ความเป็นไปได้ที่จะเกิดการชน CREAM จะคำนวณยุทธวิธีที่เหมาะสมที่สุดในการหลีกเลี่ยงอันตราย ซึ่งปกติแล้วเป็นงานที่ต้องอาศัยการป้อนข้อมูลและการตัดสินใจจากมนุษย์เป็นจำนวนมาก จากนั้นจะสร้างแผนการหลบหลีกที่ดีที่สุดโดยอัตโนมัติ และยังสามารถสื่อสารเพื่อเปิดการเจรจากับผู้ควบคุมดาวเทียมรายอื่นได้ทันที และจัดทำข้อตกลงการเคลื่อนย้าย (Maneuver Agreements) หรือการยืนยันร่วมกันระหว่างผู้เกี่ยวข้อง เพื่อขยับตำแหน่งหรือวิถีโคจรของดาวเทียมในอวกาศได้แม้จะมีการแทรกแซงจากมนุษย์เพียงเล็กน้อยทำให้กระบวนการทั้งหมดรวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ที่มาของภาพ
ESA

การทดสอบครั้งสำคัญ จากภาคพื้นดินสู่วงโคจร

โครงการ CREAM เริ่มขึ้นในปี 2020 กำลังเข้าสู่ช่วงที่สำคัญของการทดสอบ โดยในขณะนี้ระบบต้นแบบได้ถูกนำไปใช้ในภาคพื้นดินแล้ว เพื่อแจ้งเตือนและสร้างแผนการหลบหลีกที่พร้อมใช้งาน นอกจากนี้ยังมีการเตรียมพร้อมสำหรับการสาธิตในวงโคจร โดยจะเริ่มจากการเป็นส่วนบรรทุกดิจิทัลบนดาวเทียมดวงอื่นในปี 2027 และจะตามมาด้วยภารกิจเฉพาะกิจ CREAM-IOD หรือภารกิจสาธิตในวงโคจร (In-Orbit Demonstration) ที่ถูกออกแบบมาเพื่อแสดงความสามารถของระบบ CREAM ที่จะใช้ดาวเทียมต้นทุนต่ำในการแสดงให้เห็นถึงความสามารถของระบบนี้ในการคำนวณวงโคจรและวางแผนการหลบหลีกในอวกาศจริง

ก้าวต่อไปเพื่อความยั่งยืนในอวกาศ

นอกเหนือจากการช่วยหลีกเลี่ยงการชนแล้ว องค์การอวกาศยุโรป (ESA) ยังหวังว่าระบบ CREAM จะเป็นเครื่องมือสำคัญในการกำหนดมาตรฐานใหม่สำหรับการจัดการจราจรในอวกาศในอนาคต โดยระบบนี้ถูกออกแบบมาให้ยืดหยุ่นและปรับเปลี่ยนได้สูง ทำให้ผู้ใช้งานสามารถกำหนดและปรับปรุงมาตรฐานการปฏิบัติงานให้สอดคล้องกับเทคโนโลยีและกฎระเบียบที่เปลี่ยนแปลงไปได้ตลอดเวลา