21
Sep
2022

สิ่งที่ขึ้นไปต้องลงมา

หากบริษัทต่าง ๆ ตกหลุมรักปรอทราคาถูกว่าเป็นเชื้อเพลิงจากดาวเทียม มันจะเป็นหายนะสำหรับสัตว์ทะเล

ดาวเทียมช่วยให้ชีวิตประจำวันของเรามีหลายแง่มุม: พวกเขาส่งการสื่อสาร ให้ความบันเทิงแก่เรา และช่วยในการนำทาง ดาวเทียมช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาอวกาศ ตรวจสอบสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงของโลก และพยากรณ์สภาพอากาศ ทว่าสำหรับบริการที่สำคัญทั้งหมดที่พวกเขาจัดหาให้ มีเพียงไม่กี่อย่างที่น่าประหลาดใจ—มีเพียง 2,200 ดาวเทียมที่ทำงานอยู่โคจรรอบโลก นี้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ในทศวรรษหน้า หลายบริษัทกำลังวางแผนที่จะเปิดตัวเครือข่ายดาวเทียมขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อถึงกัน ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับระบบอินเทอร์เน็ตทั่วโลก

กลุ่มดาวเหล่านี้จะเพิ่มจำนวนดาวเทียมที่โคจรรอบโลกอย่างมาก ตัวอย่างเช่น SpaceX ได้รับอนุญาตจากสำนักงานคณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสารแห่งสหรัฐอเมริกาในการปล่อยดาวเทียม 12,000 ดวงสำหรับระบบบรอดแบนด์ Starlink และกำลังขออนุมัติเพิ่มอีก 30,000 ดวง อเมซอนก็หวังที่จะส่งดาวเทียมบรอดแบนด์มากกว่า 3,000 ดวงสู่อวกาศ

การแพร่ขยายอย่างรวดเร็วของดาวเทียมในวงโคจรทำให้เกิดความกังวลหลายประการ: นักดาราศาสตร์กลัวว่ายานขนาดเล็กจะทำลายการสังเกตการณ์ของพวกมัน ในขณะที่ดาวเทียม Starlink ได้พิสูจน์แล้วว่ามีความเสี่ยงต่อการชนกันของยานอวกาศอื่นๆ และ Nicola Pirrone ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของ National Research Council of Italy’s Institute of Atmospheric Pollution Research กังวลว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากผู้ผลิตดาวเทียมรายใดรายหนึ่งเปลี่ยนไปใช้ปรอทเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งเป็นทางเลือกราคาถูกและหาได้ง่าย

ดาวเทียมส่วนใหญ่ปรับตำแหน่งในวงโคจรโดยใช้เครื่องขับดันแบบฮอลล์ อุปกรณ์เหล่านี้สร้างแรงขับโดยการแตกตัวเป็นไอออนของจรวด (แปลงเป็นโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าสุทธิ) ซึ่งเร่งความเร็วเป็นความเร็วสูงโดยใช้สนามไฟฟ้า ในขณะที่เครื่องขับดัน Hall ส่วนใหญ่ใช้คริปทอนหรือซีนอนเป็นเชื้อเพลิง ในทศวรรษที่ 1960 NASA ได้ทดลองโดยใช้ปรอทเพื่อจ่ายพลังงานให้กับเครื่องขับดันสำหรับโปรแกรม Space Electric Propulsion Test หลังจากทำภารกิจเพียงสองภารกิจ NASA ก็หยุดใช้โลหะหนักเนื่องจากความกังวลว่าสารปรอท ซึ่งเป็นสารพิษในระบบประสาทที่อาจทำกับสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์บนโลก

ส่วนใหญ่แนวคิดเรื่องการใช้ปรอทเป็นเชื้อเพลิงก็หมดไป แต่แล้วข่าวลือก็เริ่มแพร่ระบาดในปี 2018ว่า Apollo Fusion สตาร์ทอัพระบบขับเคลื่อนด้วยดาวเทียมมีแผนที่จะใช้ปรอทแทนซีนอนหรือคริปทอน

ด้วยความกังวลเกี่ยวกับข่าวลือ ความน่าดึงดูดใจของปรอทในฐานะจรวดดาวเทียม และจำนวนดาวเทียมที่รอการพิจารณาเพิ่มขึ้น Pirrone ตัดสินใจสอบสวน

จากการวิจัยของ Pirrone และเพื่อนร่วมงานของเขากลุ่มดาวบริวารจำนวน 2,000 ดวง แต่ละดวงบรรจุจรวดได้ 100 กิโลกรัม จะปล่อยเชื้อเพลิง 20 ตันทุกปีตลอดอายุขัย 10 ปี และถ้าเชื้อเพลิงนี้เป็นปรอท เกือบทั้งหมดก็จะตกลงสู่พื้นโลก

นี่จะเทียบเท่ากับประมาณหนึ่งเปอร์เซ็นต์ของการปล่อยสารปรอทจากมนุษย์ทั่วโลกในปัจจุบัน และประมาณครึ่งหนึ่งของสิ่งที่ปล่อยออกมาทุกปีโดยอเมริกาเหนือ “จำนวนไม่มาก” Pirrone กล่าว “หากคุณขยายแอปพลิเคชันไปยังดาวเทียมขนาดต่างๆ หลายพันดวง ปัญหาก็อาจมีมากมาย”

เพื่อค้นหาว่าปรอทจะไปที่ใด Pirrone ใช้แบบจำลองการขนส่งในชั้นบรรยากาศเพื่อจำลองว่าโลหะหนักจะตกลงสู่พื้นผิวโลกอย่างไร เขาพบว่าประมาณ 75 เปอร์เซ็นต์ของเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วจะลงสู่มหาสมุทรด้วยรูปแบบลมและกระบวนการในชั้นบรรยากาศอื่น ๆ ที่นำไปยังบริเวณขั้วโลก มหาสมุทรแปซิฟิก และมหาสมุทรแอตแลนติก สิ่งนี้แสดงถึงความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญสำหรับสัตว์ทะเล นอกจากนี้ยังมีความกังวลว่าหากมีสิ่งใดผิดพลาดในระหว่างการปล่อยดาวเทียมที่ขับเคลื่อนด้วยปรอท ผลกระทบอาจเป็นหายนะ

สตีฟ บรูกส์ ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมการบินและอวกาศและเคมีในบรรยากาศของมหาวิทยาลัยเทนเนสซี กล่าวว่า “แนวคิดเรื่องการใช้สารขับดันปรอทสำหรับดาวเทียมโคจรรอบโลกต่ำเป็นเพียงหนึ่งในความคิดที่โง่เขลาที่สุดที่มาจากวิทยาศาสตร์ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา , นอกซ์วิลล์ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัย อย่างไรก็ตามการหันไปมองก็น่าดึงดูด มันอาจจะหยิบขึ้นมาได้ฟรี เขากล่าว เนื่องจากอุตสาหกรรมที่สร้างปรอทเป็นของเสีย เช่น โรงไฟฟ้าถ่านหิน ต้องการกำจัดมัน “โดยพื้นฐานแล้วมันไม่มีอะไรคุ้มค่า ในความเป็นจริง บริษัทที่เป็นเจ้าของสารปรอทค่อนข้างมีความรับผิด” เขากล่าว

อย่างเป็นทางการ Apollo Fusion พูดถึงการใช้เชื้อเพลิงหลายชนิดหรือสารขับเคลื่อนที่เป็นกรรมสิทธิ์ Brooks กล่าว แต่เมื่อคุณก้าวผ่านโดยใช้คริปทอนและซีนอนในเครื่องขับไอออน ก็ไม่มีตัวเลือกอื่น ๆ ที่ใช้งานได้อีกมาก เขากล่าว “พวกเขาไม่ได้พูดถึงปรอท” เขาอธิบาย “แต่เราสามารถอ่านระหว่างบรรทัดต่างๆ และเข้าใจได้ว่าพวกเขากำลังพูดถึงอะไรอยู่” Apollo Fusion ไม่ตอบสนองต่อการร้องขอความคิดเห็นสำหรับเรื่องนี้

แม้ว่าการประหยัดค่าใช้จ่ายจากการใช้ปรอทในดาวเทียมดวงเดียวอาจไม่มากนัก แต่การประหยัดก็อาจเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อปล่อยกลุ่มดาวหลายพันดวงสำหรับกลุ่มดาว Brooks กล่าว อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายต่อสิ่งแวดล้อมอาจรุนแรง

บรูกส์กล่าวว่าไม่มีใครคิดเกี่ยวกับฝูงดาวเทียมจำนวนมากที่สูบขับของเสียปรอทออกมาแม้เมื่อทศวรรษที่แล้วเมื่อประเทศต่างๆกำลังทำงานในอนุสัญญามินามาตะซึ่งเป็นสนธิสัญญาระหว่างประเทศซึ่งให้สัตยาบันในปี 2556 ซึ่งออกแบบมาเพื่อลดการปล่อยสารปรอททั่วโลก สนธิสัญญาครอบคลุมอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ แต่มองข้ามสิ่งที่ในขณะนั้นเป็นภาคการบินและอวกาศที่กำลังขยายตัว

“ถ้าเรามีความกระจ่างว่าใครจะคิดจะทำสิ่งนี้ก็จะถูกรวมไว้และให้สัตยาบันอย่างง่ายดายในโปรโตคอลมินามาตะ” บรูกส์กล่าว น่าเสียดายที่เขาเสริมว่า “มันไม่ได้อยู่ในเรดาร์ของใครเลย”

Pirrone กล่าวว่าสนธิสัญญามินามาตะจำเป็นต้องขยายไปสู่ภาคการบินและอวกาศเพื่อให้สามารถหยุดการนำปรอทมาใช้เป็นตัวขับเคลื่อนดาวเทียมได้ก่อนที่จะเริ่ม

หน้าแรก

Share

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published.