Vì sao những mảnh rác không gian nhỏ bé có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng?

Năm 2016, phi hành gia Tim Peake của Cơ quan Vũ trụ châu Âu đã chia sẻ bức ảnh về một vết lõm dài 1/4 inch, khoét sâu vào cửa kính của Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Thật bất ngờ, "thủ phạm" chính là một mảnh rác không gian nhỏ bé. Mảnh vụn - có thể là vảy sơn hoặc mảnh kim loại từ vệ tinh - có bề ngang chỉ vài phần nghìn mm, không lớn hơn nhiều so với một tế bào E.coli.

Nhưng làm thế nào mà một vật rất nhỏ lại có thể gây ra thiệt hại lớn đến vậy?

Vishnu Reddy - một nhà thiên văn học tại Đại học Arizona - cho biết: “Tất cả đều phụ thuộc vào vận tốc. Những mảnh vỡ ở độ cao của ISS và hầu hết các vệ tinh khác vào khoảng 250 dặm (400 km) so với Trái đất, xoay quanh hành tinh với chu kỳ 90 phút. Theo tính toán của Robert Frost - nhân viên NASA đăng tải trên Quora, vận tốc của mảnh vỡ khoảng 25.200km/h, gấp 10 lần tốc độ của một viên đạn trung bình bắn vào Trái đất.

Năng lượng tác động không chỉ liên quan đến kích thước của một vật thể mà yếu tố vận tốc (gồm tốc độ và hướng) cũng đều quan trọng như nhau. Đó là lý do tại sao một viên đạn nhỏ có thể gây ra nhiều sát thương như vậy. Reddy chia sẻ với Live Science, khi di chuyển với vận tốc đủ cao, bất kỳ vật thể nào cũng có thể gây nguy hiểm.

Kerri Cahoy - Phó Giáo sư chuyên ngành hàng không và du hành vũ trụ tại Viện Công nghệ Massachusetts - cho biết vận tốc là một yếu tố quan trọng. Theo đó, nếu hai vật thể chuyển động đối diện nhau, khi chúng va chạm sẽ làm tăng sức công phá.

“Hãy tưởng tượng chuyển động này như lái xe trên đường cao tốc. Hai chiếc xe đang phóng nhanh, di chuyển cùng chiều thì khi va chạm, lực tác động cũng không đáng kể. Tuy nhiên, nếu một phương tiện - dù là loại nhẹ, như mô tô đâm vào ô tô khi đang chạy tốc độ ở hướng ngược lại, thì điều đó có thể gây ra tai nạn nghiêm trọng cho cả hai xe" - vị chuyên gia giải thích.

Tương tự như vậy, trong không gian, một mảnh rác nhỏ di chuyển nhanh khi va chạm với ISS có thể để lại một dấu vết tương đối lớn. Trong không gian, vệ tinh, tàu vũ trụ và mảnh vỡ quay quanh quỹ đạo theo nhiều con đường khác nhau. Trong khi đó, các vật thể tự do có thể di chuyển không định hướng, thậm chí "ngược dòng" với quỹ đạo của Trái đất. Vì vậy, các chuyên gia cho rằng, những mảnh rác không gian có khả năng gây ra nhiều thiệt hại lớn.

Theo Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, một mảnh vỡ kích thước cỡ vi khuẩn chỉ để lại vết lõm, nhưng mảnh vỡ kích thước bằng hạt đậu có thể vô hiệu hóa các hệ thống bay quan trọng, một mảnh vỡ có kích thước bằng một quả bóng bàn thậm chí được coi là "thảm họa”. Với kích thước đó, rác không gian có thể khiến trạm vũ trụ nhanh chóng bị giảm áp suất, khiến các phi hành gia không thể thở trên tàu.

Rác không gian là một vấn đề ngày càng nghiêm trọng. Theo nghiên cứu của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London, quỹ đạo của Trái đất chứa ít nhất 128 triệu mảnh vụn, 34.000 mảnh trong số đó lớn hơn 4 inch (10 cm). Những mảnh nhỏ hơn hình thành khi vệ tinh chịu tác động của bức xạ cực tím một cách tự nhiên, những mảnh vụn không gian lớn hơn va chạm hoặc vệ tinh bị phá hủy.

Bằng cách theo dõi rác không gian, các nhà khoa học có thể dự đoán đường đi an toàn cho tàu vũ trụ. Các nhà nghiên cứu cũng đang phát triển giải pháp để thu gom rác ngoài không gian, chẳng hạn như sử dụng móc, lưới và nam châm để kéo nó trở lại bầu khí quyển của Trái đất.

"Quá nhiều rác không gian có thể gây nguy hiểm cho các vệ tinh và các loại tàu vũ trụ khác. Điều quan trọng là phải giải quyết vấn đề rác không gian để ngăn chặn sự tích tụ thêm" - nhà thiên văn học Reddy chia sẻ.

Theo Live Science