حطام الفضاء (مقبرة الفضاء)
يعتبر حطام الفضاء من الاشياء التي قد لا تخطر في عقل الجميع، لكن لحطام الفضاء اهمية كبيرة قد تعتبر في المجال الفضائي وهنا سنشرح بصورة مفصلة كل مايعنيه حطام الفضاء او (نفايات الفضاء)
حطام الفضاء (مقبرة الفضاء)
قد نكون جميعنا نعرف أو سمعنا عن الأقمار الصناعية و أهميتها في الحياة التكنولوجية لكن يبقى التساؤل هل فكر أحدنا يوماً عن أين تذهب هذه الأجسام بعد فصلها عن الخدمة أو ما يصح التعبير عنها هنا بالمخلفات أو النفايات الفضائية؟
بدايةً سنتطرق إلى تعريف مصطلح المخلفات الفضائية:
( حِطام الفضاء):
حِطام الفضاء هو عبارة عن جميع المُخلفات الناتجة عن الأجسام المُخترعة من قبل الإنسان والتي تشمل الأقمار الصناعية وأي جسم تكنولوجي آخر يُرسل إلى الفضاء ويصبح حِطاماً عندما يتوقف عن العمل أي يصبح خارجاً عن الخدمة وبالتالي فإنه يصبح حُراً في الفضاء حول مدار الأرض والكواكب الأخرى.
عام 2009 في دولة صربيا تصادم أول جسمين من صُنع الإنسان فقد اصطدم القمر الصناعي الروسي الخارج عن الخدمة المسمى ب kosmos 2251 مع القمر الصناعي الأمريكي للإتصالات Iridium 33 وكانت سرعتهما هائلة جداً و تُقدر بآلاف الكيلومترات بالساعة أي بسرعة أعلى من سرعة طلق رصاصة من المسدس مما أدى إلى تناثر الشظايا والحطام في كل اتجاه.
كيف بدأت مشاكل الحطام الفضائي
هذه المشكلة بدأت منذ وقت طويل منذ ارسالنا أول المجسمات خارج الأرض وتنامت هذه المجسمات وبدأت تزداد فأدت إلى أن يصبح لدينا مقبرة من الالكترونيات تدور في مدارات حول الأرض. وهذه المخلفات او النفايات تعتبر ايضاً نوع من أنواع التلوث ويسمى التلوث الفضائي.
9
أول الاجسام الفضائية
إن أول الأجسام الفضائية قد أفلتت من جاذبية الكرة الأرضية في الفضاء وكان هذا القمر هو القمر الصناعي الأول في التاريخ sputnik 1 عام 1957 ومشكلته أخذت بالكبر الى حد غير معلوم. وأن هذا الحدث تكرر حول العالم 5000 مرة الى يومنا هذا حيث أُطلقت من مختلف المنصات ووكالات الفضاء والمنشآت العسكرية اجسام لأغراض مختلفة سواء كانت علمية او عسكرية أو حتى قد تكون لأغراض تجارية. فقد أصبح لدينا ما يفوق الـ 23,000 بمختلف الاحجام قُذفت إلى الفضاء، لتحوم حول الأرض ملبية مختلف الوظائف لتسهيل حياة الإنسان.
قد نتساءل إن كانت تعتبر جميع هذه القطع حطام فضائي؟
في واقع الأمر أن الحطام له عدة مصادر أهمها ما ينتج من مخلفات الصواريخ عندما تصل الى الفضاء مثل البراغي او حتى لو كانت قطعة صغيرة هشة مثل الصبغ المتناثر من الصاروخ فيمكن أن يكون حطام خطير جداً لأنها عندما تكون في المدار تكون سرعتها عالية جداً حتى لو كانت صغيرة الحجم والوزن وهذا هو المصدر الأول للحطام الفضائي.
أما بالنسبة للمصدر الثاني للحطام هو ناتج عن الأقمار الصناعية فمثلما ذكرنا في البداية أن الأقمار الصناعية تصبح حطاماً عندما تنتهي من الخدمة وبعدها تبقى تحوم في الفضاء وليس أمامها سوى مصيرين اثنين. المصير الأول هو أن تدخل في الغلاف الجوي وتحترق جراء الاحتكاك بين الجزيئات، المصير الثاني تبقى تدور في المدار بشكل عشوائي لا نعلم ولا نستطيع تقدير مصيره وبهذا تكون تمهيد للنوع الثالث ( المصدر الثالث) للحطام الفضائي الذي يتكون عندما تصطدم هذه الأقمار الصناعية بجسم آخر مثل الاصطدام الذي ذكرناه في البداية الذي حصل بين الستلايت الروسي والستلايت الأمريكي وأن هذا النوع ينثر قطع أكثر وأكثر من الحطام ..
فإن القطع ال 23,000 المتواجدة في الفضاء هي فقط القطع الأكبر من 10cm وهي تعتبر القطع القابلة للمتابعة والمراقبة من خلال المراصد الأرضية، بالنسبة لباقي القطع الأصغر لا يمكن تتبعها وتقدر فقط ک تقدير تقريبي بأكثر من نصف مليون قطعة (اي مايقارب 550000 الف)تحوم حول الأرض.
هناك شبكة تحت مسؤولية وزارة الدفاع الأمريكية (space services network ) وهي شبكة مكونة من عدة تليسكوبات فضائية مربوطة مع بعضها البعض وهي مسؤولة عن تتبع كل الأجسام المبعوثة من الأرض ومن صنع الانسان وهي تستطيع مراقبة الأجسام التي حجمها 10cm او أكبر فقط. أما الأجسام الصغيرة فترصد عادةً عن طريق الرادارات الأرضية وتُعمل عليها دراسات إحصائية تقريبية فقط لتصور عددها لأنها صغيرة جداً ولا يستطيع أحد احصائها بشكل دقيق .
لماذا لا تحدث التصادمات بشكل كبير ويومي مقارنة بأعدادها الهائلة؟
سبب ذلك يعود إلى أن الفضاء كبير وواسع ومسافاته لا يمكن تصورها ،لكن كلما تقدم الزمن سيكون الوضع اسوأ. فقد تنبأ العالم Ronald kessler الذي قال في سبعينيات القرن الماضي بأن هذه المشكلة ستتضخم إلى أن تحدث تصادمات بين الأقمار الصناعية وقد حدث بالفعل ما قد تنبأ به عام 2009 إذ اقترح نظرية تدعى متلازمة كسلر و هي تمثيل للتصادمات التي تحدث بين أجزاء الأقمار الصناعية المتناثرة .
تقدر نفايات الفضاء المحتملة ب 3 مليون kg, البراغي والحطامات الصغيرة التي في العين على الأرض لا نعتبرها شيئاً فهي تدور في الفضاء بسرعة تصل إلى أكثر من 7km في الثانية فهي قادرة على أن تُحدث ضرراً في أي جسم قد ترتطم به. وقد قال كسلر بأن تزايد النفايات الصغيرة ستكون مسؤولة عن اصطدامات ونفايات أخرى وبالتالي فرصة أكبر لتصادمات أكثر.
ماهي اجراءات المحطات الدولية الفضائية والعاملين بالقطاع الفضائي؟
قد عَملت ناسا نموذج محاكي لمحطة الفضاء الدولية برنامج كمبيوتر أسمته pizapox وهو صندوق مستطيل الشكل في 2 dimensions و مكعب الشكل في ال3 dimensions وفي منتصفه يوجد محطة الفضاء الدولية وكانت ابعاده عبارة عن العرض 4km, الارتفاع 50km, العمق 30km فبناءً على هذا الشكل أن أي جسم يدخل يتم ارسال شكله الثلاثي بياناً على التوقعات فعلى الفور يتم اتصال مباشر بين العمليات في هيوستن ومركز العمليات في موسكو لتحليل الوضع واتخاذ القرار المناسب لتفادي الاصطدام المحتمل وان القرارات ستكون مدروسة وليست عشوائية. فعند اتخاذ القرار إذا كانت النسبة تشكل خطر فالقرار سيكون المناورة بشرط ألا تولد هذه المناورة اخطار اخرى وتكون المناورة قبل الموعد المحدد لتقاطع الحطام مع محطة الفضاء بساعات عديدة وبالعادة يكون التخطيط والتنفيذ 5 ساعات. وقامت المحطة بعمل 29 عملية مناورة منذ عام 2009 الى 2020 وهذا كله يتم إذا كان الجسم معلوم الابعاد والسرعة، في حال كان الجسم غير معلوم وكانت البيانات غير مكتملة فالحل هو أن يتم نقل الرواد المتواجدين في المحطة إلى المركبات الفضائية التجارية الملحقة بالمحطة أو إلى المركبة الروسية Soyuz.
عند 1000km تقريبا ومدارات الأرض المنخفضة أقل من ذلك فهو مازال غلاف جوي، ومع تحرك المركبات فيه فهو يعمل على تخفيف سرعتها حتى لو كان بشكل طفيف ومع الوقت تنخفض الى مدارات اقل ارتفاعاً وهذا يُحدث مشكلة كبيرة لتقصي آثار الحطام الصغير جداً فمع مرور الوقت تقل سرعة الأجسام وتقل الكفاءة في مراقبة تحركاتها خصوصاً إذا أتت رياح شمسية قوية فهي تعمل على تنشيط مكونات الغلاف في تلك الطبقة وبالتالي تصادم اكبر وتبطيء سرعة المركبات وضياعها وبنفس الوقت هذا ايضاً يعتبر حل للمشكلة فإن الحطام يدخل إلى الأرض ويتحطم وينتهي من خلال تصادمه بالغلاف الجوي ولكن هذا الحل ليس الوحيد والكافي فهناك حلول أخرى من قبل المختصين بصناعة القطاع الفضائي.
الى هنا ينتهي المقال عن مقبرة الفضاء وهناك الكثير من النظريات والأبحاث عنه وبالنسبة للأرض الى الآن لا يعتبر خطر عليها لأنه مثلما ذكرنا ان الفضاء عبارة عن مساحات واسعة وكبيرة جداً وأن هذه القطع تعتبر ليست بالكمية التي قد نراها نحن بالمقارنة مع مساحته وحجمه.
الكاتب / سارة ضياء
التدقيق والتحرير/ فرح منير
المصادر:
