ยุโรปใช้กล้องโทรทรรศน์ติดตั้งเลเซอร์ ติดตามและผลักเศษซากอวกาศ ป้องกันการชนกับดาวเทียม

องค์การอวกาศยุโรป (ESA) ติดตั้งเลเซอร์กำลังสูงบนกล้องโทรทรรศน์ 2 ตัว คือ Izaña-1 และ Izaña-2 หอดูดาวบนยอดเขาเตย์เด เกาะเตเนรีเฟ ประเทศสเปน และเตรียมต่อยอดไปสู่โครงการ OMLET (Orbital Maintenance via Laser Momentum Transfer) เพื่อทำหน้าที่ติดตามเศษซากอวกาศในวงโคจรและป้องกันไม่ให้ชนกับดาวเทียม โดยกล้องโทรทรรศน์ Izaña-2 จะยิงเลเซอร์ไปยังเป้าหมาย ในขณะที่กล้องโทรทรรศน์ Izaña-1 ทำหน้าที่ตรวจจับแสงสะท้อน เพื่อนำมาคำนวณเส้นทางวงโคจรของเศษซากขยะอวกาศ

ปัญหาเศษซากขยะบนอวกาศ

ขยะอวกาศนั้นเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ในการสำรวจและใช้งานอวกาศ เช่น เศษซากจากการปล่อยจรวด ดาวเทียมที่หมดอายุการใช้งาน ชิ้นส่วนที่แตกออกจากการชนกันของวัตถุในวงโคจร 

รวมถึงการระเบิดของชิ้นส่วนที่ยังมีเชื้อเพลิงหรือพลังงานตกค้าง เศษซากเหล่านี้มีตั้งแต่ชิ้นเล็ก ๆ อย่างเกล็ดสีหรือสกรู ไปจนถึงชิ้นใหญ่ระดับดาวเทียมทั้งดวง ซึ่งทั้งหมดล้วนเป็นอันตรายต่อดาวเทียมและสถานีอวกาศ เนื่องจากเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก หากชนกันแม้เพียงชิ้นเล็กก็อาจสร้างความเสียหายร้ายแรงได้

กล้องโทรทรรศน์ติดตั้งเลเซอร์

การพัฒนาเลเซอร์นี้ไม่เพียงใช้ในการตรวจจับขยะอวกาศเท่านั้น แต่ยังมีแนวคิดที่จะนำไปใช้ ผลักเศษซากอวกาศให้หลุดออกจากเส้นทางการชน ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า การถ่ายโอนโมเมนตัมเลเซอร์ (Momentum laser) คล้ายกับหลักการที่ใช้เลเซอร์ผลักใบเรือสุริยะ (Solar sail) วิธีนี้จะช่วยให้ดาวเทียมไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงในการหลบหลีก ทำให้ยืดอายุการปฏิบัติการได้นานขึ้น

ระบบ Izaña ในปัจจุบันทำงานกึ่งอัตโนมัติ และกำลังพัฒนาไปสู่ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ นอกจากนี้ยังอาจถูกใช้เป็นฐานทดลองสำหรับการสื่อสารด้วยเลเซอร์ ซึ่งมีข้อดี คือ สัญญาณถูกรบกวนน้อยและรองรับการเข้ารหัสควอนตัม (QKD) เพื่อความปลอดภัยของข้อมูล

โครงการ OMLET (Orbital Maintenance via Laser Momentum Transfer)

สำหรับโครงการ OMLET (Orbital Maintenance via Laser Momentum Transfer) องค์การอวกาศยุโรป (ESA)  พัฒนาขึ้นเพื่อต่อยอดความสำเร็จจากระบบกล้องโทรทรรศน์และเลเซอร์ Izaña บนเกาะเตเนรีเฟ โดยมีเป้าหมายในการใช้เลเซอร์กำลังสูงเพื่อ ควบคุมและจัดการเศษซากอวกาศ 

โดยใช้หลักการทำงานของการยิงเลเซอร์ไปยังชิ้นเศษซากขยะอวกาศ เพื่อเปลี่ยนเส้นทางการโคจรเล็กน้อยและเบี่ยงออกจากเส้นทางการชนกับดาวเทียม แนวคิดนี้จะทำให้สามารถจัดการจราจรในวงโคจรได้แบบออนดีมานด์เสมือนมี “ตำรวจจราจรอวกาศ” ที่คอยรักษาความปลอดภัยให้ดาวเทียมและป้องกันไม่ให้เกิดการชนกันบนอวกาศ 

การชนกันอาจก่อให้เกิดเคสเลอร์ ซินโดรม (Kessler Syndrome) หรือภาวะที่เศษซากชนต่อเนื่องจนเพิ่มจำนวนมหาศาล จนวงโคจรต่ำของโลกไม่สามารถใช้งานได้ การติดตามและควบคุมจึงมีความจำเป็นเร่งด่วน