ดาวเทียมรุ่นปู่ผู้บุกเบิกด้านสิ่งแวดล้อม เตรียมตกสู่พื้นโลกวันนี้

ดาวเทียมสำรวจโลกจากระยะไกล (ERS-2) ขององค์การอวกาศยุโรป กำลังจะตกลงสู่พื้นดินหรือมหาสมุทรบนโลกวันนี้ (21 ก.พ.) ภายในเวลาอีกหลายชั่วโมงข้างหน้า

ดาวเทียมดังกล่าวเป็นของเก่าที่ถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรตั้งแต่ปี 1995 ถือเป็นต้นตระกูลของบรรดาดาวเทียมที่ใช้เทคโนโลยีล้ำสมัย ทำการสำรวจและสังเกตการณ์สิ่งแวดล้อมโลกอยู่ในปัจจุบัน

ดาวเทียม ERS-2 ได้ค่อย ๆ ลดระดับของวงโคจรให้ต่ำลงเรื่อยมา ตั้งแต่สิ้นสุดการปฏิบัติภารกิจในปี 2011 และจะตกลงสู่พื้นโลกโดยปราศจากการควบคุมภายในวันนี้ โดยองค์การอวกาศยุโรปแถลงว่า ชิ้นส่วนของดาวเทียมที่มีน้ำหนักรวม 2.5 ตัน จะถูกเผาไหม้หมดไปเป็นส่วนใหญ่ในชั้นบรรยากาศโลก

แม้จะมีความเป็นไปได้ว่า ส่วนประกอบบางชิ้นอาจทนทานต่อความร้อนสูงที่เผาไหม้ดาวเทียม ขณะที่มันพุ่งผ่านชั้นบรรยากาศโลกด้วยความเร็วสูงได้ แต่ก็มีความเสี่ยงต่ำมาก ที่ชิ้นส่วนดังกล่าวจะตกลงในพื้นที่ซึ่งมีประชากรหนาแน่นและสร้างความเสียหายขึ้น

ไม่ได้มีการพยากรณ์ล่วงหน้าว่าซากดาวเทียม ERS-2 จะตกลงสู่ตำแหน่งใดบนโลก แต่มีความเป็นไปได้สูงว่ามันน่าจะตกลงในมหาสมุทร เนื่องจากพื้นผิวโลกถูกปกคลุมด้วยห้วงน้ำเป็นส่วนใหญ่ และคาดว่าเศษซากดังกล่าวน่าจะจมหายไปในท้องทะเลโดยไม่อาจติดตามค้นหาได้

มีร์โก อัลบานี เจ้าหน้าที่ควบคุมภาคพื้นดินในภารกิจสำรวจโลกขององค์การอวกาศยุโรป ชี้แจงว่า “เราขอเน้นย้ำเป็นพิเศษ ว่าไม่มีชิ้นส่วนใดของดาวเทียมที่ตกกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและตกถึงพื้นโลก มีความเป็นพิษหรือเป็นสารกัมมันตรังสี”

ก่อนหน้านี้ในช่วงทศวรรษ 1990 องค์การอวกาศยุโรปได้ปล่อยดาวเทียมสำรวจโลกจากระยะไกล 2 ดวง คือ ERS-1 และ ERS-2 ซึ่งมีโครงสร้างและเทคโนโลยีที่ใช้เหมือนกันแทบทั้งหมด โดยถือเป็นดาวเทียมสังเกตการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมที่ซับซ้อนและล้ำสมัยที่สุดในยุคนั้น เนื่องจากติดตั้งอุปกรณ์ที่ใช้สำรวจข้อมูลความเปลี่ยนแปลงของโลกอย่างครอบคลุม ทั้งภาคพื้นดิน มหาสมุทร และชั้นบรรยากาศ

ดาวเทียมทั้งสองดวงได้รับฉายาว่า “คุณปู่ของภารกิจสังเกตการณ์โลกแห่งยุโรป” เพราะสามารถใช้ติดตามสังเกตการณ์อุทกภัย ตรวจวัดอุณหภูมิของพื้นดินและผิวน้ำในมหาสมุทร รวมทั้งติดตามความเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวโลกที่เป็นน้ำแข็ง ทั้งยังตรวจวัดความเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยาขณะที่เกิดแผ่นดินไหวได้อีกด้วย

ในส่วนของดาวเทียม ERS-2 นั้น ถือเป็นดาวเทียมดวงแรกที่ติดตั้งเทคโนโลยีประเมินสภาพของชั้นโอโซน ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของชั้นบรรยากาศที่ปกป้องโลก

ดร. ราล์ฟ คอร์ดีย์ ผู้จัดการฝ่ายพัฒนาธุรกิจสังเกตการณ์โลกของบริษัทแอร์บัส อธิบายเพิ่มเติมถึงเรื่องดังกล่าวว่า “ในแง่ของเทคโนโลยีแล้ว ดาวเทียม ERS ถือเป็นรุ่นบุกเบิก ที่มีความเชื่อมโยงเกี่ยวข้องในฐานะต้นตระกูลของดาวเทียมสำรวจโลกรุ่นต่อ ๆ มา จนกระทั่งถึงดาวเทียมคอเปอร์นิคัส (Copernicus) และดาวเทียมเซนทิเนล (Sentinel) ขององค์การอวกาศยุโรปในปัจจุบัน”

ดาวเทียม ERS-2 มีกำหนดจะตกกลับสู่พื้นโลกก่อนดาวเทียม ERS-1 โดยเมื่อปี 2011 วิศวกรใช้เชื้อเพลิงสุดท้ายที่เหลืออยู่ของ ERS-2 ลดระดับวงโคจรจาก 780 กิโลเมตรเหนือพื้นโลก ลงมาสู่ระดับ 570 กิโลเมตร เพื่อให้บรรยากาศโลกชั้นบนค่อย ๆ ดึงตัวดาวเทียมลงมาช้า ๆ จนถึงระดับที่จะถูกทำลายในชั้นบรรยากาศได้ ซึ่งกระบวนการทั้งหมดนี้จะสำเร็จลงภายในระยะเวลาไม่ถึง 15 ปี

คาดว่าดาวเทียม ERS-2 จะตกสู่พื้นโลกในช่วงค่ำของภูมิภาคยุโรป แต่เป็นเรื่องยากที่จะทราบได้ว่ามันจะตกลงที่ตำแหน่งใดกันแน่ เนื่องจากข้อมูลนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมทั้งความหนาแน่นของบรรยากาศโลกชั้นบน ซึ่งแปรปรวนไปตามอิทธิพลของลมสุริยะด้วย

อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญคาดว่าจุดตกของซากดาวเทียม ERS-2 น่าจะอยู่ระหว่างละติจูดที่ 82 องศาเหนือ และ 82 องศาใต้ ซึ่งเป็นบริเวณที่ดาวเทียมได้โคจรวนรอบโลกมาก่อน โดยอาจมีเศษชิ้นส่วนจำนวนน้อย อย่างเช่นแผงวงจรด้านในและชิ้นส่วนที่เป็นโลหะอย่างถังเชื้อเพลิงและถังควบคุมแรงดัน หลงเหลือจากการเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศและตกถึงพื้นโลก

นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ว่า เสาอากาศของระบบเรดาร์ช่องเปิดสังเคราะห์ (SAR) ที่ติดตั้งบนดาวเทียม ซึ่งผลิตขึ้นด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ในสหราชอาณาจักร อาจเหลือรอดจากการถูกเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศได้ เนื่องจากเป็นวัสดุที่ทนต่อความร้อนสูง

ในตอนที่ดาวเทียม ERS-2 ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อหลายสิบปีก่อนนั้น ประชาคมโลกยังไม่มีแนวทางควบคุมเพื่อจัดการลดขยะอวกาศอย่างเข้มงวด ทำให้ต้องใช้เวลานานนับสิบปีเพื่อนำซากดาวเทียมที่ปลดประจำการแล้วออกพ้นวงโคจร แต่กฎบัตรใหม่ขององค์การอวกาศยุโรปที่มีเป้าหมายทำให้ขยะอวกาศเป็นศูนย์ (Zero Debris Charter) ได้กำหนดให้นำซากดาวเทียมที่เลิกใช้งานแล้วกลับสู่พื้นโลกภายใน 5 ปี

เหตุผลของข้อกำหนดดังกล่าว มาจากปัญหาจำนวนดาวเทียมในวงโคจรโลกหนาแน่นมากเกินไป ทำให้ปัจจุบันมีความเสี่ยงที่มันจะชนกันเองสูงขึ้น อย่างเช่นดาวเทียม ERS-1 ที่ประสบความล้มเหลวทางเทคนิคจนไม่อาจควบคุมให้ลดระดับออกจากวงโคจรได้ วิศวกรจึงได้แต่รอคอยให้มันลดระดับต่ำลงมาเองตามธรรมชาติ ซึ่งอาจต้องใช้เวลานานกว่าร้อยปีกว่าจะตกกลับสู่พื้นโลก

ก่อนหน้านี้บริษัทสเปซเอ็กซ์ ซึ่งมีฝูงดาวเทียมอยู่ในวงโคจรโลกมากกว่า 5,400 ดวง ได้ประกาศจะนำดาวเทียมราว 100 ดวงออกจากวงโคจร เพราะพบปัญหาที่เสี่ยงต่อการเกิดความเสียหายในอนาคต ส่วนทางมูลนิธิ Secure World Foundation ผู้รณรงค์เพื่อการใช้พื้นที่อวกาศอย่างยั่งยืน และบริษัท LeoLabs ของสหรัฐฯ ซึ่งติดตามความเปลี่ยนแปลงของขยะอวกาศ ได้ร่วมกันออกแถลงการณ์กดดันให้ภาคอุตสาหกรรมอวกาศ นำอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ในวงโคจรโลก ซึ่งทำหน้าที่ซ้ำซ้อนกันจนมีจำนวนมากเกินออกไปโดยด่วน

แถลงการณ์ดังกล่าวระบุว่า “อัตราการสะสมจำนวนของวัตถุชิ้นใหญ่ที่เสื่อมสภาพในวงโคจรระดับต่ำของโลก ยังคงไม่ลดลงไปเลย โดย 28% ของวัตถุดังกล่าว ถูกทิ้งให้อยู่ในวงโคจรมาตั้งแต่ช่วงที่โลกเพิ่งย่างเข้าสู่ศตวรรษนี้”

“ขยะอวกาศกลุ่มใหญ่ที่ควบคุมไม่ได้เหล่านี้ สร้างความเสี่ยงใหญ่หลวงที่จะชนเข้ากับบรรดาดาวเทียมรุ่นใหม่หลายพันดวง ซึ่งเป็นตัวขับเคลื่อนเศรษฐกิจในภาคอุตสาหกรรมอวกาศของโลก”