أثار النمو المذهل في مناورات Starlink لتجنب الاصطدام في الأشهر الستة الماضية مخاوف بشأن استدامة عمليات الأقمار الصناعية على المدى الطويل حيث تستعد آلاف المركبات الفضائية الجديدة للانطلاق في المدار في السنوات القادمة.
سبيس اكس‘س ستارلينك تم إجبار الأقمار الصناعية ذات النطاق العريض على الانحراف أكثر من 25000 مرة في الفترة بين 1 ديسمبر 2022 و 31 مايو 2023 لتجنب الطرق التي يحتمل أن تكون خطرة للمركبات الفضائية الأخرى والحطام المداري ، وفقًا لـ تقرير قدمتها شركة SpaceX مع لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية (FCC) في 30 يونيو. وهذا يمثل ضعف عدد مناورات التجنب التي أبلغت عنها شركة SpaceX في فترة الستة أشهر السابقة والتي استمرت من يونيو إلى نوفمبر 2022. منذ إطلاق أول مركبة فضائية من Starlink في عام 2019 ، تم إجبار أقمار سبيس إكس على التحرك أكثر من 50000 مرة لمنع الاصطدامات.
تثير الزيادة الحادة في عدد المناورات قلق الخبراء لأنها تتبع منحنى أسيًا ، مما يؤدي إلى مخاوف من أن سلامة العمليات في البيئة المدارية قد تخرج عن السيطرة قريبًا.
قال هيو لويس ، أستاذ الملاحة الفضائية في جامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة وخبير بارز في تأثير النجوم العملاقة على السلامة المدارية ، لـ ProfoundSpace.org: “في الوقت الحالي ، يتزايد عدد المناورات بشكل كبير”. “لقد كان يتضاعف كل ستة أشهر ، والمشكلة مع الاتجاهات الأسية هي أنها تصل إلى أعداد كبيرة جدًا بسرعة كبيرة.”
متعلق ب: كم عدد الأقمار الصناعية التي يمكننا وضعها بأمان في مدار الأرض؟
مليون مناورة بحلول عام 2028
تُظهر البيانات التي جمعتها لويس أنه في النصف الأول من عام 2021 ، أجرت أقمار ستارلينك 2219 مناورة لتجنب الاصطدام. نما الرقم إلى 3333 في فترة الستة أشهر التالية المنتهية في ديسمبر 2021 ثم تضاعف إلى 6873 بين ديسمبر 2021 ويونيو 2022. في النصف الثاني من عام 2022 ، كان على سبيس إكس تغيير مسارات أقمارها الصناعية 13612 مرة لتجنب الاصطدامات المحتملة . في أحدث تقرير إلى لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) ، أعلنت الشركة عن 25.299 مناورة لتجنب الاصطدام على مدار الأشهر الستة الماضية ، مع نقل كل قمر صناعي بمعدل 6 مرات.
قال لويس: “في الوقت الحالي ، كل ستة أشهر ، يتضاعف عدد المناورات التي يتم إجراؤها”. “لقد ارتفع بمعامل 10 في عامين فقط ، وإذا توقعت ذلك ، فسيكون لديك 50000 خلال فترة الستة أشهر القادمة ، ثم 100000 في غضون العام التالي ، ثم 200000 ، وهكذا.”
إذا استمر هذا الاتجاه ، بحلول عام 2028 ، سيتعين على أقمار ستارلينك الصناعية المناورة ما يقرب من مليون مرة في نصف عام لتقليل مخاطر الاصطدامات المدارية. ولا يتوقع لويس أن يتباطأ هذا النمو في أي وقت قريب. قامت سبيس إكس حتى الآن بنشر حوالي ثلث كوكبة الجيل الأول المخطط لها والتي تتكون من 12000 مركبة فضائية وتم إطلاقها بوتيرة منتظمة تزيد عن 800 قمر صناعي سنويًا ، وهو اتجاه من المتوقع أن يستمر في المستقبل المنظور.
ومع ذلك ، فإن كوكبة Starlink من الجيل الأول هي مجرد البداية. وافقت لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) جزئيًا على خطط الجيل الثاني من كوكبة Starlink ، والتي يمكن أن تتكون من ما يصل إلى 30000 قمر صناعي. ويتدافع اللاعبون الآخرون في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك أمازون بمشروعها Kuiper والصين مع Guowang ، لتأمين فتحات مدارية مع المنظمين المعنيين.
مثل الانحراف على طريق سريع كل 10 أمتار
وفقًا لجوان ويلر ، خبيرة لوائح الأقمار الصناعية في Alden Legal ورئيسة شبكة تمويل الأقمار الصناعية ومقرها المملكة المتحدة ، تم تسجيل أكثر من 1.7 مليون قمر صناعي في الاتحاد الدولي للاتصالات ، وهي وكالة تابعة للأمم المتحدة تشرف على استخدام الترددات الراديوية بواسطة الأقمار الصناعية. . على الرغم من أنه من غير المحتمل أن تؤتي كل هذه الخطط ثمارها ، فإن الأرقام المعنية عالية جدًا لدرجة أن الخبراء مثل لويس يتساءلون عما إذا كان يمكن الحفاظ على النظام في المدار.
وقال لويس: “إذا كنا نتوقع بحلول نهاية هذا العقد أن يكون لدينا 100 ألف قمر صناعي نشط ، فإن شكوكي هو أن عدد المناورات الجماعية التي سيقوم بها جميع مشغلي المركبات الفضائية سيكون هائلاً”. “أنت تقوم بمناورات للتخفيف من الأحداث عالية الخطورة ، لكن الأمر يشبه القيادة على الطريق السريع والانحراف كل 10 أمتار لتجنب الاصطدام. يمكن القول إنها ليست آمنة.”
يوجد حاليًا حوالي 10500 قمر صناعي يدور حول كوكبنا ، منها 8100 قمر يعمل ، وفقًا لـ وكالة الفضاء الأوروبية. بدأت الأمور تزداد ازدحامًا مؤخرًا إلى حد ما. على سبيل المثال ، في عام 2019 ، كان هناك فقط حوالي 2300 قمر صناعي نشط يدور حول الكوكب ، وفقًا لـ ستاتيستا. المحرك الرئيسي للنمو هو Starlink ، وهي أكبر كوكبة من الأقمار الصناعية تم تجميعها على الإطلاق.
الأقمار الصناعية الجديدة ليست السبب الوحيد وراء الحاجة المتزايدة للانحراف المداري. كمية حطام فضائي – المركبات الفضائية البائدة ، ومراحل الصواريخ القديمة وشظايا مختلفة – تستمر أيضًا في النمو ، مما يجعل من الصعب على المشغلين الحفاظ على سلامة مركباتهم الفضائية.
تُجري سبيس إكس حاليًا مناورة تجنب في كل مرة تُظهر فيها النماذج المدارية احتمالًا أعلى من 1 في 100000 أن أحد أقمار ستارلينك الصناعية سيعبر مسار كائن آخر. هذا الحد هو 10 مرات أقل من المعيار الذي أيدته وكالة ناسا والوكالات الدولية الأخرى.
ومع ذلك ، يتساءل لويس عما إذا كان سبيس إكس سيكون قادرًا على الحفاظ على مستوى عالٍ مثل عدد “تنبيهات الاقتران” الذي يستمر في التزايد. ويضيف أنه على الرغم من جهود الشركة ، فإن المخاطر المتبقية من الاصطدام ستستمر في الارتفاع أيضًا.
يتفق جوناثان ماكدويل ، عالِم الفيزياء الفلكية في مركز هارفارد-سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، وصوت تحذير آخر يُسمع كثيرًا في النقاش حول النجوم الضخمة للأقمار الصناعية ، مع لويس: “إن SpaceX مقتنعون بقدرتهم على التعامل مع الحمل المتزايد للمناورة” ، كما أخبر ماكدويل موقع ProfoundSpace.org في بريد الكتروني. “لست مقتنعًا بأن SpaceX قد أخذت في الاعتبار بشكل صحيح الأخطاء غير الإحصائية (احتمال دمج أخطاء مستقلة وغير متوقعة لإعطاء نتيجة سيئة – تصادم) – لذلك أشعر بالقلق من أننا نعمل على حافة ما هو آمن.”
يعتمد Starlink على نظام مستقل لتجنب الاصطدام يوجه الأقمار الصناعية إلى المناورة بناءً على نماذج المسارات المدارية للأجسام في الفضاء. توفر هذه النماذج تنبيهات قبل عدة أيام وقد لا تحصل عليها دائمًا بشكل صحيح. علاوة على ذلك ، هناك عوامل أخرى ، مثل التغيرات في كثافة الغلاف الجوي للأرض على ارتفاعات عالية بسبب طقس الفضاء، قد تؤثر على دقة هذه الحسابات.
قصص ذات الصلة:
– 6 أنواع من الأجسام التي يمكن أن تسبب نهاية العالم للحطام الفضائي
– ناسا قلقة بشأن الجيل الجديد من سبيس إكس من أقمار ستارلينك
– أقمار سبيس إكس ستارلينك مسؤولة عن أكثر من نصف اللقاءات القريبة في المدار ، كما يقول العالم
قال لويس: “هناك قلق بشأن حالات الاقتران التي تحدث حيث لم يتم إجراء أي مناورات”. “يمكنك المجادلة بأن الاحتمال [of a collision in these cases] منخفضة جدًا ، ولكن نظرًا للعدد الكبير منها ، فإنها تمثل مخاطرة كبيرة جدًا. إنه مثل شراء تذكرة في اليانصيب. إذا اشتريت واحدة فقط ، فمن غير المرجح أن تربح ، ولكن إذا اشتريت مليون تذكرة ، فستكون لديك فرصة جيدة “.
يتوقع لويس أنه ما لم تضع الجهات التنظيمية حدًا لعدد الأقمار الصناعية في المدار ، فإن الاصطدامات ستصبح قريبًا جزءًا منتظمًا من الأعمال الفضائية. ستؤدي مثل هذه الاصطدامات إلى نمو سريع في كمية شظايا الحطام الفضائي الخارجة عن السيطرة تمامًا ، مما قد يؤدي إلى المزيد والمزيد من الاصطدامات. قد تكون نقطة نهاية هذه العملية هي ملف متلازمة كيسلر، وهو سيناريو تنبأ به الفيزيائي السابق في ناسا دونالد كيسلر في أواخر السبعينيات. تم تصويره في الفيلم الحائز على جائزة الأوسكار عام 2013 “جاذبية، “متلازمة كيسلر هي سلسلة من الاصطدامات التي لا يمكن إيقافها والتي قد تجعل أجزاء من البيئة المدارية غير صالحة للاستعمال تمامًا.