فهل سيتطلب الأمر كارثة إذا أخذت الدول هذه القضية على محمل الجد؟

عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.

تم نشر هذه المقالة أصلا في المحادثة. ساهم المنشور بالمقال في موقع Space.com أصوات الخبراء: افتتاحية ورؤى.

وترسل الصين بشكل روتيني رواد فضاء من وإلى محطتها الفضائية تيانجونج. كبسولة طاقم على وشك الانفصال عن المحطة والعودة إلى الأرض، لكن لا يوجد شيء روتيني في رحلتها إلى المنزل.

ال شنتشو-20 لن تحمل الكبسولة أي طاقم لأن إحدى نوافذها قد اصطدمت الحطام الفضائي. لاحظ رواد الفضاء صدعًا واضحًا في 5 نوفمبر، أثناء فحوصات ما قبل العودة.

صحفي فضائي وأوضح أندرو جونز كيف درس الخبراء على الأرض صور الضرر وخلصوا إلى أن قطعة من الحطام أصغر من 1 ملم (حوالي 1/25 من البوصة) قد اخترقت من الطبقات الخارجية إلى الطبقات الداخلية للزجاج.

وأكدت عمليات المحاكاة والاختبارات وجود احتمال ضعيف لفشل النافذة أثناء عودة درجة الحرارة المرتفعة عبر الغلاف الجوي للأرض. وعلى الرغم من أنه السيناريو الأسوأ، إلا أنه سيناريو اعتبره المسؤولون غير مقبول. تم إطلاق مهمة الإنقاذ – شنتشو-22 – إلى إعادة رواد الفضاء من المحطة.

ظل الخبراء يحذرون من التهديد الذي يشكله الحطام الفضائي لسنوات. يساهم العدد المتزايد باستمرار من برامج الفضاء من قبل الدول والكيانات الخاصة في خلق بيئة مزدحمة بشكل متزايد في المدار.

ال وكالة الفضاء الأوروبية التقديرات أن هناك أكثر من 15100 طن من المواد في الفضاء تم إطلاقها من الأرض. هناك 1.2 مليون قطعة حطام يتراوح حجمها بين 1 سم و10 سم، و140 مليون قطعة حطام يتراوح حجمها بين 1 مم و1 سم.

في مدار منخفض، سيسافرون بسرعة حوالي 7.6 كيلومتر في الثانية (حوالي 17000 ميل في الساعة)، مما يؤدي إلى إتلاف أي شيء يصطدمون به. هذه هي الطريقة التي تمكنت بها قطعة بحجم أقل من 1 ملم من اختراق الزجاج السميك لكبسولة شنتشو-20.

ونظرًا للعدد المتزايد من الأجسام الموجودة في المدار، فمن المرجح أن يكون هذا حدثًا أكثر انتظامًا. إنها مكلفة من حيث الأضرار التي تلحق بالمعدات، وتشكل تهديدًا متزايدًا للحياة. عندما تصطدم قطعة من الحطام بجسم آخر في الفضاء، فإنها يمكن أن تخلق أيضًا المزيد من الحطام الفضائي، مما يزيد من المشكلة.

يستطيع عدد من البلدان تتبع ما يوجد في الفضاء، ولكن نظرًا لأن هذه الأقمار الصناعية قد تتضمن أقمارًا صناعية سرية، فإن هناك إحجامًا من قبل الدول عن مشاركة التفاصيل. ويشرف جيشها على برنامج الفضاء الصيني، وذلك تماشيا مع وجهة نظر مفادها أن الفضاء يرتبط بطبيعته بالأمن القومي. وهذا يزيد من التوترات الجيوسياسية بين الدول حول استخدام الفضاء.

المعاهدات والمسؤوليات

معاهدة الفضاء الخارجي لعام 1967 سعى إلى تحديد كيفية إدارة الفضاء. لكنها عفا عليها الزمن ولا تأخذ في الاعتبار زيادة وجود الحطام أو انتشار عمليات الإطلاق الفضائية الخاصة. كما أنها لا تتناول المسؤوليات عندما يتعلق الأمر بالاستخدام المستدام للفضاء.

ويبلغ عدد الدول الأطراف في المعاهدة 117 دولة، ولكن في حين أن الجهود مستمرة لوضع معايير جديدة حول إدارة الفضاء، بما في ذلك إنشاء لجنة التنسيق المشتركة بين الوكالات المعنية بالحطام الفضائيقد توفر المنظمة منصة للتعاون والبحث ولكنها لا تؤدي إلى قرارات ملزمة لإجراءات الدولة. إن عدم وجود أي اتفاق عالمي بشأن الحطام الفضائي، والأهم من ذلك، التداعيات، يجعل معالجة مشكلة الحطام الفضائي أكثر صعوبة.

يتم تطوير التكنولوجيا لمعالجة الحطام الفضائي – ولكن هذا يظهر بشكل عام كخطط مهمة مفاهيمية مع إطلاق عدد قليل فقط من الاختبارات التجريبية في أي مكان على مستوى العالم. ومن الأمثلة على ذلك فكرة أ الحربة لجمع قطع كبيرة – على الرغم من أن ارتداد مثل هذه الأداة يعني أن المركبة الفضائية التي تنشرها يمكن أن تصبح قطعة جديدة من الحطام.

البديل هو النهج التكنولوجي للغاية شبكة كبيرة. سيعمل هذا بمعنى أنه إذا تمكنت من إبطاء الحطام، فسوف يسقط في الغلاف الجوي ويحترق.

المشكلة في هذه الأساليب هي الافتقار إلى الاستدامة، حيث أن إرسال قمر صناعي واحد لإسقاط بضع قطع فقط من الأرض يستهلك الوقود، مما يزيد من تقلبات المناخ. ويتمثل الحل المناسب والفعال في بقاء كوكبة من الأقمار الصناعية في المدار وإسقاط الحطام. وبطبيعة الحال، لا تزال هذه العملية بحاجة إلى بحث.

الحل الأرضي هو مكنسة الليزر، والذي يستخدم نبضات الليزر لإبطاء الأجسام التي تدور حول الأرض، مما يسمح لها بإعادة الدخول إلى الغلاف الجوي والاحتراق. ومع ذلك، لم يتم اختباره بعد ويأتي مع مشاكله المحتملة مثل ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي وعدم تحقيق هدفه.

ومع ذلك، من دون معالجة الجغرافيا السياسية لإدارة الفضاء، فإن إزالة الحطام الفضائي تصبح موضع نقاش، لأن التركيز على المصالح الوطنية، والمخاوف الأمنية، والوجود المتزايد للقطاع الخاص يعني أن التلوث في مدار الأرض يحدث بشكل أسرع من قدرتنا على تنظيفه.

تتسبب أي تصادمات في إنتاج قطع أكثر بكثير مما يمكن جمعه، وتشمل بعض الأمثلة البارزة تدمير الصين في عام 2007 لقطعها الخاصة. فنغيون-1C القمر الصناعي كجزء من اختبار الأسلحة المضادة للأقمار الصناعية. أضاف هذا ما يقدر بنحو 3500 قطعة في المدار.

في عام 2009، اتصل قمر صناعي روسي كوزموس 2251 اصطدمت مع القمر الصناعي للاتصالات إيريديوم، مما أدى إلى توليد ما يقرب من 2400 قطعة من الحطام. وفي عام 2021، أجرت روسيا اختبارها الصاروخي المضاد للأقمار الصناعية، مما أدى إلى تدمير القمر الصناعي كوزموس 1408 القمر الصناعي وتوليد 1787 قطعة أخرى. وقد عادت معظم هذه القطع عبر الغلاف الجوي، لكن بقي منها 400 قطعة في المدار.

سواء كان هذا سلاح مضاد للأقمار الصناعية من غير المرجح أن يتم إعادة استخدامها لإزالة الحطام الفضائي، ولكنها تنطوي على إمكانات.

وسوف يتطلب الأمر تعاوناً وجهوداً عالمية متضافرة ليس فقط للإشارة إلى ما تمتلكه الدول والشركات الخاصة من مركبات فضائية في الفضاء، بل أيضاً للالتزام بإخراج كل مركبة فضائية مستقبلية من مدارها عند نهاية عمرها الافتراضي، مما يقلل من الحطام المستقبلي.

الحالي معايير تخفيف الحطام الفضائي التي وضعتها وكالة الفضاء الأوروبية تسليط الضوء على ضرورة إخراج أي أقمار صناعية من مدارها خلال 25 عامًا من انتهاء العمليات. بينما يهدف هذا أيضًا إلى تطبيقه على الصور المصغرة “الأقمار الصناعية المكعبة” – عملية إعادتهم إلى الأسفل لم تظهر بعد.

في نهاية المطاف، سوف يسبب هذا الحطام مشاكل لجميع وكالات الإطلاق الفضائية والشركات الخاصة، حيث أن هناك حدود لقدراتنا الأرضية على التتبع والإنذار. وهذا يجعل معالجة الحوكمة العالمية للفضاء أمرًا بالغ الأهمية. ومع ذلك، قد يتطلب الأمر إخراج العديد من الأقمار الصناعية عالية التكلفة من الخدمة، أو احتمال حدوث خسائر في الأرواح، حتى يتم أخذ هذه القضية على محمل الجد.