نحن البشر لدينا عادة سيئة تتمثل في ترك أثر غير مرغوب فيه في أعقابنا ومع النشاط البشري في الفضاء بأعلى مستوياته على الإطلاق ، امتدت هذه المشكلة إلى الفضاء الخارجي.
مع إطلاق كل قمر صناعي في الفضاء منذ عام 1957 ، تبع ذلك سلسلة من النفايات المحتملة. بمجرد انتهائهم من استخدامها ، لا يوجد مكان تذهب إليه الأقمار الصناعية الميتة ولكنها تواصل مداراتها بينما يتم قطع الحطام الأصغر من أجسامها.
اعتبارًا من يناير 2022 ، تجاوزت كمية النفايات الفضائية التي تدور حول الأرض 9000 طن متري. ويشمل ذلك المركبات الفضائية المعطلة ، ومراحل مركبة الإطلاق المهجورة ، والحطام المرتبط بالمهمة ، والحطام المتشظي.
علاوة على ذلك ، أضاف اختبار الصين المضاد للأقمار الصناعية عام 2007 ، والذي استخدم صاروخًا لتدمير قمر صناعي قديم للطقس ، أكثر من 3500 قطعة من الحطام إلى الفضاء وحده.
في حين أن احتمال اصطدام جسمين كبيرين بطريق الخطأ في الفضاء منخفض للغاية ، في عام 2009 ، اصطدم بالصدفة قمر صناعي أمريكي نشط ، Iridium 33 ، وقمر صناعي روسي غير موجود ، Kosmos 2251.
لا يزال الحطام الكبير من هذين الحدثين يمثل ثلث جميع الحطام الفضائي المعروف. الآن ، من المعروف وجود أكثر من 25000 كائن أكبر من 10 سم في الفضاء ، منها أكثر من 100 مليون جسيم أكبر من 1 مم.
يقع معظم الحطام المداري على بعد 2000 كيلومتر من سطح الأرض مع وجود أكبر تركيز للحطام بالقرب من 750-1000 كيلومتر. على ارتفاع يزيد عن 1000 كيلومتر ، يستمر الحطام المداري في الدوران حول الأرض لمدة ألف عام أو أكثر.
بمعنى أن الأرض محاطة بقذيفة من الحطام تدور بسرعة تتراوح من سبعة إلى ثمانية كيلومترات في الثانية.
التهديد الذي يشكله الحطام الفضائي
الخطر الأكبر الذي يشكله الحطام الفضائي هو الضرر الذي يمكن أن يسببه لمعدات فضائية قيمة. يبلغ متوسط سرعة اصطدام الحطام المداري بجسم فضائي آخر ما يقرب من 10 إلى 15 كم / ثانية ، أي أكثر من 10 أضعاف سرعة الرصاصة.
كما أنه يشكل خطرًا على الناس على الأرض حيث أن الحطام المتبقي في المدارات التي تقل عن 600 كيلومتر يسقط عادةً على الأرض في غضون عدة سنوات.
في حين أن معظم الحطام المتساقط لا ينجو من العودة إلى الأرض ، بسبب الحرارة الشديدة ، فإن تلك التي تبقى على قيد الحياة من المرجح أن تسقط في المحيطات أو المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة مثل التندرا الكندية أو المناطق النائية الأسترالية أو سيبيريا.
في الخمسين عامًا الماضية ، سقط ما متوسطه قطعة واحدة من الحطام على الأرض كل يوم. في حين أن أيا من هذه لم يتسبب في إصابة خطيرة أو أضرار في الممتلكات حتى الآن ، فإنه لا يزال من الممكن.
عندما يتعلق الأمر بالحطام الفضائي ، فإن الحطام الذي يبلغ حجمه مليمتر يشكل أكبر خطر على رحلات الفضاء البشرية والبعثات الروبوتية.
ما الذي يتم فعله حيال ذلك؟
يتم تعقب أكثر من 27000 قطعة من النفايات الفضائية بواسطة أجهزة استشعار شبكة مراقبة الفضاء العالمية (SSN) التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية.
يزيد العدد المتزايد من الحطام الفضائي من الخطر المحتمل على جميع المركبات الفضائية ، بما في ذلك محطة الفضاء الدولية (ISS) والمركبات الفضائية الأخرى التي على متنها بشر ، مثل SpaceX’s Crew Dragon.
إذا كان من المتوقع أن يأتي جسم ما على بعد بضعة كيلومترات من محطة الفضاء الدولية ، فعادة ما تقوم المحطة بالمناورة بعيدًا عن الجسم إذا تجاوزت فرصة الاصطدام 1 في 10000.
تعد محطة الفضاء الدولية أكثر المركبات الفضائية حمايةً على الإطلاق ، ويمكن لمكوناتها الحيوية مثل المقصورات الصالحة للسكن وخزانات الضغط العالي أن تتحمل تأثير الحطام الذي يصل قطره إلى 1 سم.
تقوم ناسا بتقييم خطر الحطام الفضائي من خلال رسم “صندوق بيتزا” وهمي حول محطة الفضاء الدولية. عندما يُتوقع أن تمر أي كائنات متتبعة بالقرب من بعضها بدرجة كافية للقلق ، تعمل مراكز التحكم في المهام في هيوستن وموسكو معًا لتطوير مسار عمل حكيم.
في الشهر الماضي فقط ، تم تأجيل سير في الفضاء كان مخططًا له بينما قررت محطة الفضاء الدولية إجراء مناورة محددة مسبقًا لتجنب الحطام (PDAM) لوضع مسافة إضافية بين المحطة وقطعة من الحطام.
حل استباقي للحطام الفضائي
في حين أن مناورات تجنب الحطام ممكنة ، فإن أفضل طريقة لمعالجة المشكلة هي منع التكون غير الضروري للحطام المداري في المقام الأول. يمكن القيام بذلك من خلال التصميم والعمليات الحكيمة للمركبة.
“نحن بحاجة إلى التنظيف من خلال إيجاد الآلية الصحيحة التي من خلالها عندما نطلق الأجسام إلى الفضاء ، يكون هناك حطام أقل ، وإذا استطعنا ، فكيف يمكننا بناء مركبات فضائية أفضل لتنظيف نفسها ،” سارة الأميري ، رئيسة قسم الإمارات للفضاء وكالة ، لـ Metro.co.uk.
ومع ذلك ، تضيف أن مطالبة صانعي السيارات بإضافة تقنية جديدة إلى المركبات الفضائية يضيف قيودًا على التكلفة والقدرات مما يحد من وصول الأشخاص إلى الفضاء.
“لكنني أؤمن بالابتكار الحقيقي ، يمكنك العثور على تقنيات جديدة لا أعتقد أنها موجودة اليوم حيث يمكن للمركبات الفضائية أن تعتني بنفسها في النهاية.”
أصدرت ناسا متطلبات تنظم تصميم وتشغيل المركبات الفضائية للحد من نمو الحطام المداري.
أصدرت كل من روسيا والصين واليابان وفرنسا ووكالة الفضاء الأوروبية مبادئ توجيهية لتخفيف الحطام المداري.
قالت إريكا واغنر من شركة بلو أوريجين: “أعتقد أنه يتعين علينا التأكد من أن الفضاء نظيف ، حتى نتمكن من تحقيق النظم البيئية التي نريد وجودها في الفضاء”.
وقالت: “لذلك نحن بحاجة إلى إطار تنظيمي يدعم ذلك ، التكنولوجيا التي تسمح لنا بتحقيق ذلك والدوافع الاقتصادية التي تجمع هؤلاء معًا” ، مضيفة أن Blue Origin ستتطلع إلى إطلاق هذه التقنيات إلى الفضاء.
مع احتمال أن يصبح السفر إلى الفضاء أكثر انتشارًا في العقد القادم ، يصبح حل مشكلة النفايات الفضائية أكثر إلحاحًا من أي وقت مضى.
المزيد: أفضل الصور من داخل محطة الفضاء الدولية في عام 2022
المزيد: رئيس وكالة ناسا: يمكن للصين أن “تدعي أن القمر هو أراضيها” وتمنع الولايات المتحدة من الهبوط هناك
احصل على أحدث الأخبار والقصص السعيدة والتحليلات وغير ذلك الكثير
