خبراء يحذرون من أن كارثة اصطدام الأقمار الصناعية أصبحت حتمية الآن

مع وجود أقمار صناعية قديمة وجديدة تدور جنبًا إلى جنب، فمن المرجح جدًا وقوع حوادث خطيرة. في النصف الأول من عام 2024، أجرت الأقمار الصناعية التابعة لأسطول ستارلينك التابع لشركة سبيس إكس ما يقرب من 50 ألف مناورة لتجنب الاصطدام. وهذا يعكس عدد الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض، ويثير المخاوف بشأن اصطدامات الأقمار الصناعية إذا استمررنا في إطلاق المزيد منها بطريقة غير منضبطة. بالنظر إلى مقدار الاتصالات والملاحة التي تأتي الآن من الفضاء، ناهيك عن بيانات المراقبة التي تخبرنا عن تغير المناخ، فإن المخاوف من وقوع حادث كارثي - ما يؤدي إلى فقدان مثل هذه الخدمات الأساسية - أمر مفهوم.

50 ألف مناورة

هذا هو عدد مناورات تجنب الاصطدام التي أجرتها أقمار ستارلينك في النصف الأول من عام 2024 وحده، ما يكشف حجم الازدحام المداري المتزايد.

أصل المشكلة:

تكمن خطورة المشكلة في السرعات المدارية العالية للغاية، وفي أن أي اصطدام واحد يمكن أن يولد سحبًا واسعة من الحطام تهدد مركبات أخرى في المدار.

أرقام أساسية عن خطر الاصطدام المداري

المؤشر	القيمة	الدلالة
السرعة الدنيا للمدار	7.8 كيلومتر/ثانية	سرعة كافية لجعل أي اصطدام شديد التدمير
سرعة حادث 2009	11.7 كيلومتر/ثانية	اصطدام إيريديوم 33 مع كوزموس 2251
الحطام القابل للتتبع الناتج	أكثر من 2000 قطعة	إضافة طويلة الأمد إلى المخاطر المدارية
إجمالي الأقمار في المدار الآن	أكثر من 13000	بيئة مزدحمة على نحو متزايد
الأقمار العاملة منها	حوالي 10000	جزء كبير من البنية التحتية الحديثة يعتمد عليها

في يوم من الأيام، قد يؤدي الاصطدام إلى تدمير شيء مهم لكثير من الناس. فإذا لم تتمكن فجأة من مشاهدة مباراة فريقك المفضّل، أو تضرر أحد الأهداف العسكرية المهمة، فسوف يدرك الناس أنه يجب القيام بشيء ما.

ازدياد عدد الأقمار الصنعية:

تسارعت الزيادة الحديثة بسبب شبكات الإنترنت الفضائي، التي تتطلب أعدادًا كبيرة من الأقمار في مدارات منخفضة للحفاظ على التغطية والاستجابة.

محطات في تضخم الوجود المداري

1957

إطلاق سبوتنيك 1 مثّل بداية عصر الأقمار الصناعية حول الأرض.

منذ 2019

ستارلينك وضعت أكثر من 7000 قمر صناعي في المدار، لتصبح أكبر مجموعة أقمار صناعية.

اليوم

تعتمد الأقمار على مناورات وبرمجيات لتجنب الاصطدام، لكن بعض الخبراء يرون أن الزيادة قد تتجاوز قدرة هذه الأنظمة على المواكبة.

في عام 2023، أعرب الدكتور جوناثان ماكدويل، عالم الفيزياء الفلكية في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية، عن هذا القلق لموقع الأخبار space.com، قائلاً: "نحن نعمل على حافة ما هو آمن". ولا يقتصر الأمر على الفضاء المداري الذي قد يكون معرضًا للخطر بسبب العدد المتزايد من الأقمار الصناعية. ففي جهد مبكر لمكافحة الحطام الفضائي، أصدرت وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية قبل عقد أو عقدين من الزمان إرشادات تنص على أنه في نهاية عمر القمر الصناعي أو بعد 25 عامًا (أيهما يأتي أولاً) يجب على المشغل إزالته. وهذا يعني في الغالب حرقه في الغلاف الجوي للأرض، ولكن هذا قد يؤدي فقط إلى تحويل المشكلة، لأنك سوف تملأ الغلاف الجوي بالألمنيوم وأكسيد النيتروز، لذا فإن الأمر يتعلق بالتلوث الجوي أيضًا. في أبريل / نيسان، أكدت وكالة ناسا أن قطعة من البضائع المهملة من محطة الفضاء الدولية نجت من إعادة الدخول وسقطت على الأرض، تاركة حفرة كبيرة في سقف وأرضية منزل في فلوريدا. ولحسن الحظ لم يصب أحد بأذى.

حجب رؤيتنا للكون:

لم يعد أثر الأقمار الصناعية مقتصرًا على خطر الاصطدام، بل بات يمتد إلى تشويش الرصد الفلكي بصريًا وراديويًا.

كيف تتغير ملاحظة السماء مع ازدحام المدار

قبل

كان علماء الفلك يعتمدون على صور وإشارات أقل تعرضًا لخطوط الأقمار الصناعية أو لتداخلها الراديوي.

الآن

تترك الأقمار خطوطًا في الصور المرئية، وتصدر إشارات قد تطغى على الإشارات الضعيفة القادمة من الكون البعيد.

قال البروفيسور برايان كوكس مؤخرًا لـ BBC Science Focus: "مع تصنيعنا للفضاء، وهو أمر جيد، ستكون هناك تحديات لعلم الفلك. كيف توازن بين هذه الأشياء هو التحدي في العقود القادمة". أظهرت دراسة أجريت باستخدام تلسكوب الراديو LOFAR (Low Frequency Array)، في هولندا، أن أحدث أقمار V2-mini Starlink يُصدر موجات راديو غير مقصودة أكثر سطوعًا بما يصل إلى 32 مرة من الجيل السابق. وهذا أكثر سطوعًا بمقدار 10 ملايين مرة من أضعف الأجسام التي يستطيع LOFAR اكتشافها.

يدق الباحثون أجراس الإنذار بشأن الكمية الخطيرة من الحطام الفضائي التي تتناثر في مدار كوكبنا والتي ستؤدي حتماً إلى كارثة. هذه القضية قنبلة موقوتة تنتظر الحدوث. فمع وجود كوكبنا محاطًا بما يقرب من 30 ألف جسم أكبر من كرة البيسبول التي تندفع عبر الفضاء بسرعات عالية للغاية، يعني أن الاصطدامات ليست مسألة ما إذا كانت ستحدث بل مسألة متى.

صغيرة ولكن سريعة:

⚠️

لماذا تبقى القطع الصغيرة خطيرة؟

حتى الشظايا الصغيرة جدًا قد تكون مميتة أو مدمرة بسبب سرعتها العالية وصعوبة رصدها.

صعوبة التتبع

يمكن تتبع الأجسام التي يبلغ قطرها نحو عشرة سنتيمترات، لكن ما هو أصغر من ذلك غالبًا يبقى خارج الرادار.

طاقة الاصطدام

شظية أكبر قليلًا من بضعة مليمترات قد تكون قاتلة لرواد الفضاء عند هذه السرعات.

أضرار واقعية

في 2021، أحدثت قطعة صغيرة ثقبًا في الذراع الآلية Canadarm2 خارج محطة الفضاء الدولية.

نستطيع بالمراقبة تتبع الأجسام التي يبلغ قطرها حوالي عشرة سنتيمترات، ولكن أي شيء أصغر من ذلك يكون خارج الرادار. والمخاطر التي تهدد حياة الإنسان كبيرة، بغضّ النظر عن حجم قطعة الحطام الفضائي. فأي شظية بحجم يزيد عن بضعة ملليمترات من المرجح أن تكون قاتلة لرواد الفضاء. وبينما لم تُفقد أرواح بشرية بسبب قطع الحطام الفضائي الضالة حتى الآن، فقد شهدنا بالفعل بعض الحوادث القريبة. على سبيل المثال، الضرر الذي لحق بالذراع الآلية Canadarm2 خارج محطة الفضاء الدولية والتي تعرضت لثقب من خلال قطعة صغيرة من الشظايا في عام 2021.

الخاتمة:

مع انخراط الصين في سباق الفضاء، تبرز أهمية التعاون الدولي حتى مع صعوبة جمع كل القوى العظمى على طاولة المفاوضات. إن التحدي الدبلوماسي الأكبر هو إقناع الدول الثلاث الكبرى التي تسافر إلى الفضاء (الولايات المتحدة وروسيا والصين)، والتي تتحمل المسؤولية عن نحو 95% من الحطام التجزئي الموجود حاليًا في مدار الأرض، بالبدء في معالجة حطامها الضخم. وإذا لم تفعل ذلك، فلنقل فقط إننا شاهدنا هذا الفيلم من قبل.