Khi lợi nhuận từ vệ tinh đẩy quỹ đạo tới bờ vực sụp đổ

Cuốc Lùn

01-04-2025

– Where have all the carp gone? It’s just been a couple of days, but there aren’t many left. 
Kingfisher replies nonchalantly: 
– Being gone is up to Heaven; how could I know?

Trích “Joint Venture”; Wild Wise Weird [1]

Khi số lượng vệ tinh quay quanh Trái Đất ngày càng tăng, nguy cơ va chạm cũng tăng theo - tạo ra các mảnh vỡ nguy hiểm đe dọa sự bền vững lâu dài của không gian bên ngoài. Gần đây, Rao & Rondina [2] đã phát triển một mô hình động tích hợp vật lý và kinh tế để khám phá các điều kiện mà theo đó những vụ va chạm như vậy có thể leo thang thành hội chứng Kessler (Kessler syndrome) - một chuỗi phản ứng của sự gia tăng mảnh vỡ tự duy trì, có thể khiến các vùng quỹ đạo có giá trị trở nên không thể sử dụng được.

Nghiên cứu nhấn mạnh rằng không gian quỹ đạo Trái Đất hoạt động như một vùng chung tự do tiếp cận theo Hiệp ước Không gian Bên ngoài (Outer Space Treaty) năm 1967, hiệp ước này cấm việc thiết lập quyền sở hữu [3]. Khoảng trống pháp lý này tạo ra một "bi kịch của tài nguyên chung" cổ điển (tragedy of the commons), nơi các nhà khai thác vệ tinh đưa ra quyết định phóng vệ tinh chỉ dựa trên lợi nhuận cá nhân, bỏ qua tác động rộng lớn hơn của việc tăng nguy cơ va chạm. Ngay cả trong các kịch bản mà chi phí bên ngoài được nội bộ hóa hoàn toàn thông qua các cơ chế quản lý lý tưởng, các tác giả vẫn nhận thấy rằng sự sụp đổ quỹ đạo vẫn có thể xảy ra nếu sự tích tụ mảnh vỡ trở thành tự xúc tác - nghĩa là khi các vụ va chạm tạo ra nhiều mảnh vỡ hơn trong một vòng lặp tự củng cố [4].

Thông qua khuôn khổ vật lý-kinh tế của mình, Rao & Rondina [2] cho thấy rằng các hệ thống quỹ đạo có thể duy trì ổn định miễn là lượng mảnh vỡ tạo ra sau mỗi vụ va chạm nằm dưới một ngưỡng tới hạn. Tuy nhiên, khi mảnh vỡ tích tụ nhanh hơn tốc độ phân rã của nó - do đó làm tăng nguy cơ va chạm - các động lực kinh tế có thể thúc đẩy việc phóng vệ tinh vượt qua một điểm tới hạn. Đáng báo động, mô hình đã được hiệu chỉnh của họ ước tính rằng hội chứng Kessler có thể xảy ra bất cứ lúc nào từ năm 2040 đến năm 2184, tùy thuộc vào các yếu tố như tốc độ hình thành mảnh vỡ và lợi nhuận kinh tế từ các dịch vụ vệ tinh.

Ngay cả một "nhà hoạch định xã hội" có ý định tốt, người điều chỉnh tối ưu việc phóng vệ tinh, vẫn có thể không ngăn chặn được hội chứng Kessler nếu các động lực kinh tế ngắn hạn lớn hơn yêu cầu cấp bách về tính bền vững dài hạn. Mô hình này cho thấy một sự căng thẳng sâu sắc hơn giữa tính hợp lý kinh tế và các ràng buộc vật lý, được thúc đẩy bởi các vòng phản hồi tự củng cố giữa việc triển khai vệ tinh và sự tích tụ mảnh vỡ.

Nghiên cứu này đưa ra một sự so sánh đáng lo ngại với các thách thức môi trường khác. Giống như việc đánh bắt cá quá mức không kiểm soát có thể làm suy kiệt hệ sinh thái biển, việc sử dụng không phối hợp các vị trí quỹ đạo có nguy cơ khiến các vùng không gian quan trọng trở nên không thể sử dụng được trong nhiều thế hệ. Những phát hiện này nhấn mạnh nhu cầu cấp thiết về quản trị quốc tế mạnh mẽ hơn, các chính sách hợp tác và đầu tư vào các biện pháp can thiệp công nghệ - chẳng hạn như loại bỏ mảnh vỡ chủ động - để giảm thiểu các rủi ro dài hạn.

Trong vùng không gian chung mong manh này, các hệ thống nhân tạo dễ bị sụp đổ dưới sức nặng của những tác động tiêu cực bên ngoài của chính chúng, trừ khi có hành động tập thể để đảm bảo khả năng tồn tại lâu dài.

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/ 

[2] Rao A, Rondina G. (2025). The economics of orbit use: Open access, external costs, and runaway debris growth. Journal of the Association of Environmental and Resource Economists, 12(2), 353-388. https://doi.org/10.1086/730695 

[3] Gorove S. (1969). Interpreting Article II of the Outer Space Treaty. Fordham Law Review, 37(3), 349. https://ir.lawnet.fordham.edu/flr/vol37/iss3/2/ 

[4] Kessler DJ, et al. (1978). Collision frequency of artificial satellites: The creation of a debris belt. Journal of Geophysical Research, 83, 2637–2646. https://doi.org/10.1029/JA083iA06p02637 

[5] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267