ماذا تفعل وكالات الفضاء في حطام الصواريخ والأقمار الصناعية؟
ماذا تفعل وكالات الفضاء في حطام الصواريخ والأقمار الصناعية؟
يوجد الكثير من الحطام صغير جدًا بحيث لا يمكن تعقبه، ولكنه كبير بما يكفي لتهديد رحلات الفضاء البشرية والبعثات الآلية - في بيئة الفضاء القريبة من الأرض، نظرًا لأن كلا من الحطام والمركبة الفضائية ينتقلان بسرعات عالية للغاية حوالي 15700 ميل في الساعة في مدار أرضي منخفض، فإن ارتطام قطعة صغيرة من الحطام المداري بمركبة فضائية يمكن أن يصنع مشكلات كبيرة، بحسبما ذكرته شبكة «وورلد إيكونوميك فورم»
أكثر من 2200 قمر صناعي حول الأرض
وفي الوقت الحاضر، يدور أكثر من 2200 قمر صناعي حول الأرض، لكن القلق المتزايد هو الأقمار الصناعية المعطلة والصواريخ المستهلكة والحطام التي تزدحم المنطقة التي تسمى مجتمعة الحطام الفضائي أو القمامة الفضائية.
ومنذ اللحظة التي دخلت فيها البشرية الفضاء مع إطلاق سبوتنيك الأول في عام 1957، بدأ الحطام المداري في التراكم، وتبلغ كتلة الحطام في مدار حول الأرض ما يقرب من 7 ملايين كيلوجرام، في حين أن المدارات تتحلل في النهاية ويمكن أن يدخل الحطام مرة أخرى ويحترق في الغلاف الجوي للأرض، فقد تستغرق العملية سنوات، وتتركز السواتل والخردة الفضائية في المقام الأول في منطقتين.
وفي المستوى الاستوائي للأرض، على ارتفاع أقل بقليل من 30000 كيلومتر فوق سطح الأرض، وتوجد مئات الأقمار الصناعية في مدار ثابت بالنسبة للأرض، ومعظمها أقمار صناعية للاتصالات والطقس، لكنها تشترك في مدارها مع أسلافها المتوفين.
وتتضاءل كمية الخردة في المدار الثابت بالنسبة للأرض مقارنة بالأقمار الصناعية والحطام في المنطقة التي تمتد فوق الغلاف الجوي للأرض بقليل إلى 2000 كيلومتر فوق سطحه، والمعروف باسم المدار الأرضي المنخفض أو المدار الأرضي المنخفض، وللوصول إلى مدارات أعلى، يجب أن تمر المركبة الفضائية عبر مدار أرضي منخفض، حيث يكون الحطام أكثر كثافة والسرعات المدارية أكبر، لذلك، فإن النفايات الفضائية لا تعرض للخطر فقط المركبات الفضائية في المدار الأرضي المنخفض، ولكن جميع أشكال السفر إلى الفضاء.
ماذا يجب أن نفعل حيال خردة الفضاء؟
وفي منتصف التسعينات، أصدرت ناسا أول مبادئ توجيهية للتخفيف من خطر الحطام المداري المتزايد؛ وتبعتها وكالات دولية أخرى، وفي عام 2002، اعتمدت لجنة التنسيق المشتركة بين الوكالات والمعنية بالحطام الفضائي، المؤلفة من 10 دول أعضاء، مجموعة من المبادئ التوجيهية بتوافق الآراء من أجل «تنسيق الأنشطة المتصلة بمسائل الحطام الفضائي من صنع الإنسان والحطام الطبيعي»، وإذا تم اتباع الإرشادات، فيمكننا الحصول على بيئة أنظف وأكثر توافقًا في الفضاء في المستقبل.
زتقوم شركات الطيران الآن بتصميم أقمار صناعية صغيرة لمعالجة النفايات الفضائية بشكل استباقي، وتدمج الأقمار الصناعية أنظمة الدفع الكهربائي مثل محركات الدفع «أيون و هيل إيفكت» بالإضافة إلى محركات البلازما لتقليل الجسيمات الصغيرة من الصواريخ الكيميائية، وكمدفعات نهاية العمر لدفع المركبات الفضائية الفاشلة أو المعطلة إلى الغلاف الجوي للأرض، وحتى أن الباحثين في اليابان يجربون المركبات الفضائية الخشبية لتقليل مستويات الحطام السام الذي يتم إدخاله في الغلاف الجوي العلوي للأرض عند إخراج المركبات الفضائية من المدار.
ولكن ماذا عن الحطام الموجود؟
تخطط بعض الشركات للاستفادة من المركبات الفضائية لالتقاط القمامة الفضائية، ويقوم آخرون باستنباط طرق لالتقاط الحطام المداري، بما في ذلك الشباك والحرابات والمغناطيس، ويبتكر باحثون في جامعة توهوكو في اليابان محلولًا غير تلامسي للخروج من المدار، حيث يقوم القمر الصناعي بإطلاق شعاع جزيئي على الحطام، مما يتسبب في إبطائه وخفض مداره ودخول الغلاف الجوي للأرض.
ولإبقاء النفايات الفضائية عند حدها الأدنى والسماح لنا بالاستخدام الفعال للمدار الأرضي المنخفض للاستكشاف في المستقبل، نحتاج إلى جهود متضافرة وتعاونية على جبهات متعددة للقضاء على الحطام الفضائي الحالي ومنع توليد الحطام في المستقبل.
في حين أن الحطام الفضائي يمثل مخاطر، فإن التخفيف من الحطام الفضائي يمثل فرصة لمنظمي المشاريع الأذكياء لحلها سواء في الحدود التالية أو ربما، هنا في المنزل.
