عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
قد يؤدي العدد المتزايد من عمليات إطلاق الصواريخ واحتراق الأقمار الصناعية في الغلاف الجوي للأرض إلى حدوث حالة الطوارئ البيئية الكبرى التالية في العالم. ويتسابق الخبراء لفهم التهديد الجديد قبل فوات الأوان.
صناعة الفضاء تزدهر. على مدى السنوات الـ 15 الماضية، ارتفع عدد صواريخ أطلقت في السنة لديها تضاعف ثلاث مرات تقريبًا، وعدد الأقمار الصناعية التي تدور حول الكوكب زادت عشرة أضعافبحسب موقع ستاتيستا. كمية الحطام الفضائي – الأقمار الصناعية القديمة ومراحل الصواريخ المستهلكة – تضاعف سقوطها على الأرض خلال السنوات العشر الماضية. يقول الخبراء إن بضع مئات من الأطنان من النفايات الفضائية القديمة تتبخر الآن في الغلاف الجوي كل عام.
وكل هذا مجرد البداية. تطبيقات الطيف الفضائي ل 1 مليون قمر صناعي تم تقديمها إلى الاتحاد الدولي للاتصالات، وعلى الرغم من أنه من غير المرجح أن تؤتي جميع هذه الخطط ثمارها، يتوقع الخبراء أن حوالي 100000 مركبة فضائية قد تدور حول الأرض. أرض بحلول نهاية هذا العقد. غالبية هؤلاء الأقمار الصناعية سوف تنتمي إلى أحد مشاريع Megaconstellation، مثل سبيس اكسStarlink، التي تم التخطيط لها حاليًا أو يجري نشرها. وبحلول ذلك الوقت، من المتوقع أن تصل كمية النفايات الفضائية التي تحترق في الغلاف الجوي على أساس سنوي إلى أكثر من 3300 طن (3000 طن متري).
السخام والألومينا
تعمل معظم الصواريخ المستخدمة اليوم بالوقود الأحفوري وتطلق السخام الذي يمتص الحرارة ويمكن أن يزيد درجات الحرارة في المستويات العليا من الأرض. الغلاف الجوي للأرض. يؤدي حرق الأقمار الصناعية في الغلاف الجوي إلى إنتاج أكاسيد الألومنيوم، والتي يمكن أيضًا أن تغير التوازن الحراري للكوكب. كلا النوعين من الانبعاثات لديهم أيضًا القدرة على التدمير الأوزونتشير الدراسات إلى أنه الغاز الواقي الذي يمنع الأشعة فوق البنفسجية الخطيرة من الوصول إلى سطح الأرض.
متعلق ب: وجدت طائرات ناسا أن النفايات الفضائية المحترقة تلوث الغلاف الجوي العلوي للأرض
وجدت دراسة نشرت في مجلة Geophysical Research Letters في يونيو/حزيران أن تركيزات أكاسيد الألومنيوم في طبقتي الميزوسفير والستراتوسفير – طبقتين من الغلاف الجوي فوق الطبقة السفلية، التروبوسفير – يمكن أن يزيد بنسبة 650% في العقود القادمة بسبب الارتفاع في إعادة دخول النفايات الفضائية. وخلصت الدراسة إلى أن مثل هذه الزيادة يمكن أن تسبب استنفادًا “كبيرًا محتملاً” لطبقة الأوزون.
دراسة أخرىوخلصت دراسة نُشرت قبل عام وأعدها فريق من الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، إلى أن الزيادة المتوقعة في إطلاق الصواريخ المنتجة للسخام سيكون لها تأثير مماثل على استنفاد طبقة الأوزون.
دراسة أخرى لـ NOAAووجدت الدراسة، التي تم تقديمها في مؤتمر للمعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية في فلوريدا في يناير/كانون الثاني، أن الزيادة في تركيزات أكاسيد الألومنيوم في طبقة الستراتوسفير يمكن أن تنتج “شذوذات كبيرة في درجة الحرارة” في الستراتوسفير.
واقترح باحثون آخرون أن غطاء الرماد المعدني الذي يتشكل في طبقة الستراتوسفير نتيجة لإعادة دخول القمر الصناعي قد تتداخل مع المجال المغناطيسي للأرض. ويعتقد الباحثون أن غبار الأقمار الصناعية يمكن أن يضعف المجال المغناطيسي، مما قد يسمح لمزيد من الإشعاع الكوني الضار بالوصول إلى سطح الكوكب.
عاليا في الغلاف الجوي
تؤدي كل من الصواريخ والأقمار الصناعية التي تدخل مرة أخرى إلى حقن تلوث الهواء في الطبقات العليا من الغلاف الجوي، والتي تكون بعيدة عن متناول الملوثات الأرضية. وحتى انبعاثات الطائرات يتم احتواؤها داخل طبقة التروبوسفير. ومن ناحية أخرى، تطلق الصواريخ عادمها طوال صعودها عبر العمود الجوي.
قال سيباستيان إيستهام، الباحث في استدامة الطيران في إمبريال كوليدج لندن، لموقع Space.com، إن تلوث الهواء الصاروخي، بسبب الارتفاع العالي الذي ينبعث منه، هو “منطقة لم يتم اختبارها”.
وقال إيستهام: “إن فهمنا لعواقب الانبعاث يتناقص كلما ابتعدنا عن السطح”.
كلما ارتفع ارتفاع جزيئات تلوث الهواء، كلما طالت فترة بقائها في الغلاف الجوي، وزاد الوقت اللازم لإحداث الفوضى. وأضاف إيستهام أن حجم الدمار الذي يحدثه تلوث الهواء على ارتفاعات عالية غير معروف أيضًا.
كما يتراكم الرماد الناتج عن إعادة دخول الأقمار الصناعية عالياً فوق الكوكب. تحترق معظم كتلة القمر الصناعي بين ارتفاعات 37 ميلاً و50 ميلاً (60 إلى 80 كيلومترًا)، وفقًا لمينكوان كيم، الأستاذ المشارك في علم الملاحة الفضائية بجامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة. ويقود كيم مشروعًا دوليًا تموله وكالة الفضاء البريطانية. يهدف إلى تقييم التهديدات البيئية التي تمثلها عودة الأقمار الصناعية واقتراح حلول للمشكلة.
وقال كيم لموقع Space.com: “إذا وضعنا الجزيئات الصغيرة على ارتفاع عالٍ جدًا، فإنها ستبقى هناك لفترة طويلة جدًا”. “ربما 100 عام، 200 عام.”
ويعتقد كيم وزملاؤه أن مشغلي الأقمار الصناعية يمكنهم تقليل الوقت الذي تظل فيه الجسيمات الخطيرة معلقة في الهواء الرقيق للغلاف الجوي العلوي من خلال التحكم في مسار إعادة الدخول لجعل تلك الأقمار الصناعية تحترق على ارتفاعات أقل.
“إذا أحرقناها على ارتفاع منخفض، مثل 20 أو 30 كيلومترًا [12 to 18 miles]وقال كيم إن هذا الأكسيد المعدني الذي يتم إنتاجه سوف يسقط في النهاية على الأرض.
وأشار كيم إلى أن البحث في التأثيرات الجوية لرحلات الصواريخ وتلوث الهواء عبر الأقمار الصناعية لا يزال في مراحله الأولى. ومع ذلك، أكد أن صناعة الفضاء ليس لديها وقت لتضيعه. ومع النمو المتوقع في عدد الأقمار الصناعية العائدة وعمليات إطلاق الصواريخ، فقد يواجه العالم قريباً أزمة بيئية كبرى أخرى.
وقال كيم: “إذا لم نتخذ أي إجراء الآن أو في السنوات الخمس المقبلة، فقد يكون الوقت قد فات”. “البدء مبكرًا ربما يعني فرصة أفضل لمنع حدوث مشكلات خطيرة. تمامًا كما هو الحال مع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، لو حدث ذلك في وقت سابق، لكان لدينا استجابة أفضل ل الاحتباس الحراري“.
متعلق ب: تغير المناخ: الأسباب والآثار
قصص ذات صلة:
– من سيحل مشكلة النفايات الفضائية؟
– كم عدد الأقمار الصناعية التي يمكننا وضعها بأمان في مدار الأرض؟
– اصطدام قمر صناعي أوروبي بحجم حافلة بالأرض فوق المحيط الهادئ
يدعو إلى التنظيم
وأضاف كيم أن تلوث الهواء الناجم عن الرحلات الصاروخية وإعادة دخول الأقمار الصناعية لا يخضع حاليًا لأية لوائح.
وفي الولايات المتحدة، دعت مجموعة أبحاث المصلحة العامة غير الربحية مؤخراً لجنة الاتصالات الفيدرالية، التي تمنح التراخيص لمشغلي الأقمار الصناعية، إلى وقف كافة عمليات إطلاق الأقمار الصناعية الضخمة إلى أن يتم تقييم التأثيرات البيئية المترتبة على عودة الأقمار الصناعية.
إن الإعفاء من القانون الوطني لحماية البيئة المعمول به منذ عام 1986 يعني أن لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) لا يتعين عليها إجراء مراجعات للأثر البيئي قبل منح تراخيص الأقمار الصناعية. لكن الخبراء يقولون إن الأمور تغيرت في الأربعين سنة الماضية، وتحتاج لجنة الاتصالات الفيدرالية إلى تغيير موقفها تجاه التلوث الناتج عن الأقمار الصناعية.
وهذا التهديد البيئي الجديد يقع أيضًا خارج نطاق جميع المعاهدات الدولية الحالية المتعلقة بالفضاء وحماية البيئة.