นักวิทย์ฯ ผุดเทคโนโลยีเลเซอร์ LiDAR ตรวจพบมลพิษจากขยะอวกาศ ในชั้นบรรยากาศโลก ชี้อาจกระทบชั้นโอโซน

นักวิทยาศาสตร์กำลังใช้เทคนิคใหม่ในการศึกษาเศษซากอวกาศที่ตกลงมาและผลกระทบที่มีต่อชั้นบรรยากาศของโลก โดยเริ่มมีการรวบรวมหลักฐานการสังเกตการณ์ผ่านเทคโนโลยี LiDAR (Light Detection and Ranging) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการตรวจจับแสงและกำหนดระยะบนภาคพื้นดินที่ใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อวัดระยะทางและการเคลื่อนที่แบบเรียลไทม์ เพื่อตรวจจับกลุ่มเมฆโลหะที่เกิดจากการเผาไหม้ (Ablation) ของดาวเทียมและชิ้นส่วนจรวดที่กำลังร่วงหล่นสู่โลก 

การค้นพบครั้งสำคัญจากชิ้นส่วนจรวด SpaceX 

เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ ปี 2025 ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ตรวจพบกลุ่มเมฆลิเธียมในชั้นบรรยากาศระดับสูงที่มีปริมาณมากกว่าปกติถึง 10 เท่า และจากการวิเคราะห์เส้นทางย้อนหลังพบว่า มวลอากาศดังกล่าวมีต้นกำเนิดมาจากบริเวณทางตะวันตกของประเทศไอร์แลนด์ ซึ่งตรงกับตำแหน่งการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของชิ้นส่วนจรวดท่อนบนของจรวด SpaceX Falcon 9

การติดตามมลพิษในชั้นบรรยากาศชั้นกลาง ไมเคิล เกอร์ดิ้ง (Michael Gerding) นักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน Leibniz Institute of Atmospheric Physics (IAP) อธิบายว่า "ลิเธียมถือเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญในการตรวจสอบผลกระทบจากน้ำมือมนุษย์ต่อชั้นบรรยากาศ เนื่องจากมีการใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอวกาศ"

โดยคาดว่าการเผาไหม้ของดาวเทียมและจรวดที่กลับเข้าสู่โลกจะกลายเป็นแหล่งสะสมโลหะที่สำคัญในชั้นบรรยากาศมีโซสเฟียร์ (Mesosphere) และเพื่อรับมือกับปัญหานี้ ทางสถาบัน IAP ได้พัฒนาเครื่องมือ LiDAR แบบสามช่องสัญญาณชนิดใหม่เพื่อค้นหาวัสดุต่างๆ ที่เกิดจากการเผาไหม้ของขยะอวกาศโดยเฉพาะ เช่น ทองแดง, อะลูมิเนียมออกไซด์ และไฮโดรเจนฟลูออไรด์ (ซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงขับดันในจรวดบางชนิด)

โรบิน วิง (Robin Wing) นักวิทยาศาสตร์จาก IAP ระบุว่าระบบใหม่นี้กำลังอยู่ในระหว่างการทดสอบและปรับปรุง โดยช่องสำรวจจะทำการค้นหาองค์ประกอบของยานอวกาศอย่างเป็นระบบ ซึ่งจะเริ่มต้นที่ทองแดงเป็นเป้าหมายแรก

ผลกระทบต่อชั้นโอโซนและการเปลี่ยนแปลงของชั้นบรรยากาศ 

วัสดุเหล่านี้ตามธรรมชาติจะพบได้เพียงปริมาณเล็กน้อยมากในชั้นบรรยากาศระดับสูง แต่ในปัจจุบันมันกำลังส่งผลกระทบต่อชั้นมีโซสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์ (Stratosphere) ตอนบนในระดับที่ไม่เคยมีการบันทึกไว้มาก่อน และคาดว่าจะรุนแรงขึ้นอีกในอนาคต

โดยสาเหตุหลักมาจากการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมอวกาศ โดยเฉพาะการปล่อยกลุ่มดาวเทียมขนาดใหญ่ (Megaconstellations) ขึ้นสู่วงโคจร ซึ่งกำลังเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลก

ในงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Advances in Space Research Leonard Schulz นักวิจัยจาก Technische Universität Braunschweig ได้เน้นย้ำว่า ขยะอวกาศที่ตกลงมานี้กำลังปลดปล่อยสสารจำนวนมากเข้าสู่ชั้นมีโซสเฟียร์และเทอร์โมสเฟียร์ตอนล่าง ซึ่งมีปริมาณมากพอที่จะสร้างความกังวลต่อชั้นโอโซนของโลก

นักวิจัยยังได้สรุปเพิ่มเติมว่า นอกจากปัญหาเศษซากขยะในวงโคจรและความเสี่ยงที่ขยะจะพุ่งชนพื้นโลกแล้ว การค้นพบใหม่นี้ยังบ่งชี้ถึงความเสี่ยงอย่างร้ายแรงจากการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของขยะอวกาศ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศของโลกและถิ่นที่อยู่อาศัยของมนุษย์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้