Một nghiên cứu mới cho thấy quỹ đạo địa tĩnh (GEO) – nơi đặt nhiều vệ tinh viễn thông và khí tượng quan trọng nhất của thế giới – đang tồn tại số lượng lớn mảnh rác vũ trụ cực nhỏ mà trước đây chưa từng được phát hiện. Các nhà khoa học cảnh báo khu vực này có thể trở thành một “bãi mìn” đối với những vệ tinh trị giá hàng trăm triệu USD.
Nhóm nghiên cứu từ Đại học Warwick (Anh) phát hiện nhiều mảnh vỡ có kích thước chỉ khoảng 5 cm đang tồn tại trên quỹ đạo địa tĩnh, ở độ cao khoảng 36.000 km so với Trái Đất.
Quỹ đạo địa tĩnh có vai trò đặc biệt vì các vệ tinh tại đây chuyển động đồng bộ với vòng quay của Trái Đất, nên luôn “đứng yên” phía trên một vị trí cố định trên xích đạo. Nhờ đó, chúng được sử dụng rộng rãi cho truyền hình, Internet, quan sát Trái Đất và dự báo thời tiết.
Tuy nhiên, theo các nhà nghiên cứu, chính khu vực này lại đang tiềm ẩn nhiều nguy cơ hơn dự đoán.
“Rác vũ trụ trên quỹ đạo địa tĩnh chẳng khác nào một bãi mìn. Không ai bước vào bãi mìn mà không có máy dò mìn, và cũng không ai nên phóng vệ tinh lên GEO nếu chưa khảo sát đầy đủ mật độ rác vũ trụ,” Stuart Eves, đồng tác giả nghiên cứu và chuyên gia của SJE Space, nhận định.
Phát hiện nhờ thuật toán xử lý ảnh mới
Để tìm ra các mảnh vỡ này, nhóm nghiên cứu đã phân tích lại dữ liệu từ một cuộc khảo sát rác vũ trụ trước đây bằng kính thiên văn Isaac Newton đường kính 2,54 m trên đảo La Palma (Tây Ban Nha).
Thay vì sử dụng phương pháp truyền thống, họ áp dụng thuật toán xử lý ảnh mới mang tên blind stacking, cho phép ghép hàng loạt bức ảnh theo nhiều quỹ đạo chuyển động giả định để làm nổi bật những vật thể rất mờ mà trước đây bị chìm trong nhiễu.
Nhờ đó, nhóm phát hiện thêm 25 quỹ đạo rác vũ trụ chưa từng được nhận diện, trong đó khoảng 80% thuộc về các vật thể hoàn toàn chưa được biết đến. Khác với rác vũ trụ ở quỹ đạo thấp, các mảnh vỡ tại GEO gần như không chịu lực cản của khí quyển.
Ở quỹ đạo thấp, ma sát với bầu khí quyển khiến các mảnh rác dần giảm độ cao rồi cháy rụi khi quay trở lại Trái Đất. Nhưng tại độ cao 36.000 km, không khí gần như không tồn tại, khiến các mảnh vỡ có thể tồn tại trong thời gian rất dài.
James Blake, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết đây là điều đặc biệt đáng lo ngại vì mọi mảnh rác mới sinh ra sẽ tiếp tục tích tụ, làm môi trường quỹ đạo ngày càng đông đúc và nguy hiểm.
Chỉ vài centimet cũng đủ phá hủy vệ tinh
Các vệ tinh hoạt động trên GEO thường có kích thước rất lớn, tuổi thọ hàng chục năm và giá trị lên tới hàng trăm triệu USD. Nhiều vệ tinh sở hữu cánh pin Mặt Trời dài hơn 30 m, khiến diện tích dễ bị va chạm rất lớn.
Theo nhóm nghiên cứu, dù chỉ có kích thước khoảng 5 cm, các mảnh rác vẫn có thể gây thiệt hại nghiêm trọng vì chúng chuyển động với vận tốc tương đối lên tới vài km/giây.
“Năng lượng va chạm ở những tốc độ này là cực kỳ lớn. Ngay cả những mảnh rác rất nhỏ cũng có thể gây hư hại nghiêm trọng cho các vệ tinh đắt tiền,” Blake nói.
Nhóm nghiên cứu dự định tiếp tục phân tích dữ liệu từ nhiều kính thiên văn khác trên thế giới để đánh giá đầy đủ mức độ ô nhiễm rác vũ trụ tại quỹ đạo địa tĩnh.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên Journal of Astronautical Sciences vào tháng 6.
Các nhà khoa học phát hiện thêm nhiều mảnh rác vũ trụ bao quanh Trái Đất. Ảnh: Getty Images
Hình ảnh trích từ phim tài liệu ngắn “Space Debris: Is it a Crisis?” về thực trạng rác vũ trụ. Ảnh: ESA
