تزداد مشكلة نفايات الفضاء سوءاً مع زيادة إطلاق الأقمار الصناعية، حيث تتراكم في المدار الأرضي المنخفض (LEO) أجسام صواريخ مهجورة، وأجزاء مكسورة، وأقمار صناعية خارج الخدمة. لا تهدد هذه الشظايا فقط الأقمار الصناعية الحيوية للملاحة والاتصالات وتوقعات الطقس، بل قد تشكل خطراً على البيئة الأرضية مثل تدمير طبقة الأوزون. لمواجهة هذا التحدي، تستكشف وكالات الفضاء والشركات الخاصة طرق تنظيف نفايات الفضاء، وتبحث في استخدام بوليمرات عضوية بدلاً من المعادن لصنع الصواريخ والأقمار. اقترح باحثان من جامعة طوكيو، Maximilian Beltert وKojiro Suzuki، حلاً مستداماً لمعالجة نفايات الفضاء مستوحى من فن الأوريغامي.

في الدراسة المنشورة في Acta Astronautica، تخيل Beltert وSuzuki طائرة ورقية تُطلق من محطة الفضاء الدولية، تطير في الفضاء بسرعة 7800 متر في الثانية. أظهرت المحاكاة أن الطائرة الورقية تبقى مستقرة في البداية، لكن بعد أربعة أيام، عند الوصول إلى ارتفاع 120 كيلومتراً فوق الأرض، تبدأ في الدوران والتقلّب. يفسر الباحثون أن عزم القصور الدوراني المنخفض وهامش الاستقرار الهوائي للطائرة الورقية يمكّنانها من البقاء مستقرة خلال معظم عملية دخول الغلاف الجوي، لكن تحت 120 كيلومتراً، تحدث تقلّبات مصحوبة بتسخين هوائي، وتحترق في النهاية في الغلاف.

للتحقق، صنع Beltert وSuzuki نموذجاً مادياً للطائرة الورقية واختبراه في نفق رياح فائق الصوت عالي الحرارة في حرم كاشيوا بـ جامعة طوكيو. طار النموذج بسرعة 7 ماخ لمدة 7 ثوانٍ، فانحنى مقدمته للخلف واحترقت أطراف الأجنحة، لكنه لم يتفكك. تُظهر التجربة أن المركبات الفضائية الورقية تمتلك مقاومة حرارية معينة تحت ظروف محددة.

تقترح الدراسة أن المركبات الفضائية الورقية قد تلعب دوراً في المهام المستقبلية، مثل جمع بيانات الأرض ثم الاحتراق الكامل دون ترك مواد ضارة. رغم أن الفكرة خطوة صغيرة، إلا أنها توفر أفكاراً جديدة لمعالجة نفايات الفضاء بشكل مستدام، مما يساعد استكشاف الفضاء على حماية البيئة وجعل الأرض أكثر أماناً.