نفايات الفضاء: هل تمطر علينا السماء بأجسام قد تقتلنا؟
مروة الاسدي
2023-09-07 06:55
النفايات الفضائية، أجسام وشظايا معدنية من مختلف الأحجام ناتجة عن عمليات إطلاق الصواريخ والرحلات الفضائية وتشكل تهديدا كبيرا يزيد على خطر النيازك، وبينما لا توجد حلول تقنية لمعالجتها، يطرح البعض خيار المدار المقبرة.
المصادر، مكونات النفايات الفضائية هي الأجسام والشظايا المعدنية التي تخلفها الأقمار الصناعية التي بلغ كثير منها مرحلة ما بعد نهاية الخدمة، وظل في مدارات حول الأرض، وتوضح الجهات المختصة أن الطابق الأخير من الصاروخ وأجهزة الفصل بينه وبين القمر الصناعي والغطاء المعدني لحمايته لا تسقط على الأرض، بل تتخذ عادة مدارات عشوائية في الفضاء.
المسار، بدأ التلوث الفضائي مع إطلاق أول قمر صناعي، وهو القمر السوفياتي "سبوتنيك" عام 1957، وتقول الأرقام إنه تم إطلاق ما يزيد على 6600 قمر صناعي منذ بداية عصر الفضاء، أي قبل ستة عقود، ويبلغ عدد الأقمار الموجودة في مداراتها اليوم نحو 3600، بينها حوالي 2200 بلغت مرحلة نهاية الخدمة وفُقدت السيطرة عليها وانفصل بعض أجزائها بفعل التقادم. وتشكل هذه الأقمار المتقادمة خطرا على تلك التي ما تزال في الخدمة.
وعلى سبيل المثال، خلفت تجربة صينية لإطلاق صاروخ نحو الفضاء عام 2007 أكثر من ألفي شظية في الفضاء، ومن أهم روافد التلوث الفضائي تصادم الأقمار الصناعية فيما بينها وانفجارها كما حدث عام 2009، حين تصادم قمرا "كوسموس2251″ و"إيريديوم33" مما أدى إلى انفصال أكثر من ألفي جسم معدني عنهما، واتخذت هذه الأجسام مدارات عشوائية حول الأرض.
وتقول وكالة الفضاء والطيران الأميركية إنها تراقب مدارات عشرين ألف شظية من الحجم الكبير، يتراوح حجمها بين التفاحة والحافلة، وذلك لتفادي اصطدامها بالأقمار الصناعية العاملة، وتحصي هذه الوكالة وجود أكثر من خمسمئة ألف شظية يزيد قطرها على سنتيمتر واحد، إضافة إلى ملايين القطع الصغيرة الأخرى التي تدور حول الأرض بسرعة عالية تصل إلى 27 ألف كيلومتر في الساعة، ولا يمكن تتبع مداراتها.
المخاطر، تمثل الأجسام المعدنية خطرا كبيرا على الأقمار العاملة في مختلف المدارات بسبب سرعتها، وهو ما يجعلها تكتسب طاقة حركة مهمة حتى إن كانت كتلتها ضئيلة، ويتأكد خطر هذه النفايات بحكم أن تقنيات التصفيح المستعملة حاليا يمكن اختراقها بجسم معدني إذا تعدى حجمه سنتيمترا واحدا.
وبإمكان هذه الشظايا المعدنية التي يفوق حجمها سنتيمترا واحدا إحداث أضرار بليغة ببعض الأجهزة التي تحملها الأقمار الصناعية، ويمكن لتلك التي يفوق حجمها عشرة سنتيمترات أن تؤدي إلى أضرار فادحة وتفجير الأقمار الصناعية.
وتمثل الأجسام التي يتراوح حجمها بين سنتيمتر واحد وعشرة سنتيمترات الخطر الأكبر في الفضاء، فهي قادرة على اختراق جميع أشكال التصفيح المستعملة في تقنيات الفضاء، ولا يمكن تتبع مساراتها من الأرض بسبب ضآلة حجمها، وترتفع نسب تركيز هذه الأجسام المعدنية الملوثة للفضاء في المدارات "المفيدة"، أي تلك التي تستعمل عادة لوضع أقمار صناعية جديدة، كالمدارات الثابتة بالنسبة للأرض المستخدمة من قبل أقمار الاتصالات.
الحلول، لا يوجد في الوقت الحالي حل ناجع تقنيا لتنظيف الفضاء من هذه النفايات. والعامل الطبيعي الوحيد الذي يحد من أعداد الأجسام المعدنية هو الغلاف الجوي، وتعمل الطبقات العليا للغلاف الجوي على إبطاء سرعة هذه الأجسام لتسقط في النهاية على الأرض.
لكن هذا العامل لا يكون له تأثير إلا في الأجسام الموجودة في المدارات المنخفضة، فالشظايا الموجودة في مدار على ارتفاع ثمانمئة كيلومتر تحتاج إلى أكثر من مئة سنة لتسقط على الأرض، بينما يمتد العمر الافتراضي لتلك الموجودة في مدارات أعلى إلى آلاف السنين.
وقد عجزت جميع الدول التي تمتلك برامج فضائية -وعلى رأسها الولايات المتحدة وروسيا ودول الاتحاد الأوروبي– عن إيجاد حلول جذرية لهذه المشكلة، ومن بين الحلول الوقائية المقترحة تخصيص مدار خاص بالأقمار الثابتة بعد انتهاء خدمتها يطلق عليه اسم "المدار المقبرة"، يكون بعيدا عن المدارات "المفيدة" التي تعج بالأقمار الصناعية في طور الخدمة، وكذلك وضع معايير خاصة بصناعة صواريخ الإطلاق وخاصة الطابق الأخير الذي يحمل القمر الصناعي عند إطلاقه، بهدف منع انفجاره بعد انتهاء المهمة وبقائه في مدار حول الأرض.
ما هي وما مدى خطورتها؟
هل تخيلت مرة وأنت تسير في الشارع، أن يسقط على رأسك بقايا من حطام قمر صناعي أو صاروخ فضائي؟ المرجح أنك لم تفكر في ذلك من قبل، أو أنك تستبعد هذه الاحتمالية بتاتا، ولكن هل تكون محقا في هذا التقدير؟
جاءت إجابات الأغلبية ممن سألهم فريق بي بي سي في شوارع القاهرة وبيروت مستبعدة لحدوث شيء كهذا. يقول أحد المشاركين، "بالتأكيد هناك معايير أمنية عالية في إنتاج الأقمار الصناعية"، وتقول إحدى المشاركات، "بالطبع لا، فمن المستحيل حدوث ذلك".
ولكن القليل من الإجابات رأت أن هذا أمرا قد يكون واردا ومنطقيا. "لم أفكر في الأمر من قبل، ولكن الآن بعد سؤالك لي، أجل، قد يحدث ذلك، وربما حدث من قبل".
حدث بالفعل، بالفعل هذا حدث من قبل. فقد سقطت بقايا أقمار صناعية ونفايات فضائية علينا من السماء عدة مرات.
ففي عام 1979، سقط حطام من محطة الفضاء "سكايلاب" فوق غرب أستراليا. وفي الثمانينات سقط قمر صناعي روسي لتوليد الطاقة النووية في كندا. وفي العام الماضي سقطت بقايا مدفع صاروخ تابع لشركة سبيس إكس Space X، التي يملكها إيلون ماسك، وكذلك في أغسطس/ آب من هذا العام، سقط جسم أسود غريب في جنوب أستراليا، يعتقد الخبراء أنه جزء من صاروخ يعود لنفس الشركة.
حظ سيء؟ في عام 2020، استيقظ صانع جبنة من كوتديفوار، ليجد أن بقايا صاروخ صيني قد دمر منزله، وكذلك عدة منازل أخرى في قرى مجاورة. وسقطت أنابيب معدنية من الصاروخ ذاته على مواطنين كانا يسيران في قريتهم.
وتتوقع الدراسات احتمال إصابة بشر أكثر بأجسام تسقط من الفضاء في السنوات القادمة بنسبة 10%، وهي نسبة قابلة للزيادة. فالإمر يتخطى الاحتمالات الضئيلة، والحظ السيء. فكيف يحدث هذا؟ وكيف تعمل إجراءات السلامة الصارمة للمهام الفضائية؟
الإجابة لدى وكالة أبحاث الفضاء الأمريكية ناسا والتي تقول في تقرير لها إن 30% فقط من العمليات الفضائية العالمية تتبع معايير السلامة والأمان والإرشادات العامة الصحيحة بشكل صارم.
منذ بداية عصر غزو الفضاء في الخمسينات من القرن الماضي، أطلق البشر الآلاف من الصواريخ والأقمار الصناعية إلى الفضاء، وهذه الأجهزة العملاقة لا تفنى، وفي الغالبية لا تذهب بعيدا عن الأرض.
حسب وكالة الفضاء الأوروبية، فمنذ أن بدأ البشر في غزو الفضاء، تم إطلاق 10,680 قمرا صناعيا. يتبقى منها الآن نحو 6,000 في الغلاف الجوي، منهم 3,900 لا زالت تعمل، مما يعني أن 37% من هذه الأقمار تحولت إلى خردة تسبح في الفضاء حول الأرض. فماذا عن هذه النفايات التي لم تسقط؟
في الفضاء، على بعد 260 ميلاً من سطح الأرض، تدور محطة الفضاء الدولية، وبها 7 رواد فضاء من جنسيات مختلفة. وكان آخر ما يتوقعه هؤلاء في 16 نوفمبر/ تشرين الثاني 2021، هو أن يصيب المحطة حطام قمر صناعي.
"لقد تم إخبارنا بأن هناك حطاما لقمر صناعي، يجب عليكم أن تراجعوا إجراءات الملاذ الآمن"
جاء هذا التحذير من وكالة ناسا الأمريكية محذرا رواد الفضاء الذين اضطروا للرجوع إلى كبسولاتهم للحفاظ على حياتهم.
هذا الحطام الذي اصطدم بالمحطة ودمر إحدى الأذرع الآلية فيها، كان جزءا من قمر صناعي روسي يعود لفترة الحرب الباردة، أطلقت روسيا صاروخا لتدميره مؤخرا. وهو الفعل الذي أدانته الحكومة الأمريكية ووصفته بـ"اختبار مدمر".
ولكن النفايات العالقة تشكل خطرا أيضا على من في الأرض. فأكثر من 9,000 طن من النفايات المعدنية في مدار الأرض، حسب الوكالة الأوروبية للفضاء، من حطام لأقمار وصواريخ وأدوات سقطت من رواد فضاء، تسبب تلوثا ضوئيا يؤثر على عمل التلسكوبات، ويعطل الاتصالات والأرصاد الجوية، ويرفع من نسبة الحوادث في الفضاء.
بدأت بعض المشاريع في تطوير أساليب للسيطرة على النفايات الفضائية، فبعضها يستخدم شباكاً عملاقة لتجميع الحطام، والبعض الآخر يستخدم قوة مغناطيسية.
أستروسكيل هو أحد هذه المشاريع الجديدة، وهي شركة ربحية تعتمد على أن في المستقبل القريب، سيتعين على الوكالات الفضائية والشركات الخاصة تعيين شركات أخرى لتنظيف مخلفاتها.
يقول جون أوبورن المدير الإداري لشركة أستروسكيل للفضاء في حواره مع بي بي سي "المهمة الأصعب هي التقاط جسم يدور بسرعة". فإذا تعطل قمر صناعي أو جهاز في الفضاء فهناك احتمال كبير أن يبدأ في الدوران، وهو ما يجعل التقاطه أصعب بكثير.
ولكن على الرغم من هذه الجهود، تشهد السنوات الأخيرة سباقا متصاعدا بين الدول والشركات الخاصة على غزو الفضاء، ما يعني أنه سيصبح أكثر ازدحاما بالنفايات الفضائية التي يرسلها البشر من الأرض للسماء.
عشرات آلاف النفايات تسبح في الفضاء.. فهل تسقط على رؤوسنا؟
نحن في ذروة سباق فضائي محموم بين الصين واليابان والولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي وروسيا وكندا، ولم يعد يقتصر على الوكالات الفضائية الحكومية بعد أن دخلت فيه أيضا الشركات الخاصة من مختلف الدول، ومن المتوقع أن نشهد خلال العقود المقبلة ازدياد هذا التنافس على مختلف الأصعدة.
في خضم كل ذلك، ثمة خطر لا يحظى بالقدر نفسه من التنافس؛ ألا وهو سلامة سكان الأرض من الخطر المحدق بهم من السماء من النفايات الفضائية؛ فوكالة ناسا الدولية للفضاء نفسها تؤكد على موقعها أن مجسات شبكة مراقبة الفضاء العالمية التابعة لوزارة الدفاع ترصد ما يزيد على 27 ألف قطعة من النفايات المدارية حول الأرض.
وهذا العدد لا يمثل كل النفايات الفضائية، فهناك آلاف غيرها في طبقات الغلاف الجوي القريبة من الأرض، وهي صغيرة إلى حد لا تستطيع هذه المجسات رصدها، وفي الوقت نفسه كبيرة إلى حد يهدد رحلات السفر البشرية إلى الفضاء ومهام الروبوتات الفضائية.
وتصل سرعات هذه القطع إلى 25 ألف كيلومتر في الساعة في المدارات الأرضية الدنيا؛ فلو أن قطعة مهما كانت صغيرة بهذه السرعة اصطدمت بالمحطة الفضائية الدولية فإنها قادرة على إحداث أضرار جسيمة.
وتتحدث "ناسا" عن خطر النفايات الفضائية على الأقمار الصناعية والمحطة الفضائية الدولية والمركبات الفضائية المسافرة من الأرض وإليها. ولكن ماذا عن مخاطر قطع النفايات الشاردة على سكان الأرض، ولا زالت ذكرى الهلع العالمي من سقوط الصاروخ الصيني العملاق في المناطق المأهولة ماثلة في الأذهان.
ورغم أن حوادث سقوط قتلى أو جرحى بسبب المخلفات الفضائية الساقطة لم تحدث خلال 50 عاما الماضية لأن هذه القطع تحترق في الغلاف الجوي، فإن احتمالات حدوث ذلك تزداد يوما بعد يوم، ونحن على أعتاب موجة واسعة مرتقبة من رحلات السفر المتكررة من الأرض إلى الفضاء، وإطلاق المزيد من الأقمار الصناعية وسقوط هذه النفايات في المجال الجوي للأرض لتشكل خطرا لا يُحمد عقباه، سواء للناس على الأرض أو حتى الطائرات التجارية وطائرات الركاب.
كانت احتمالات هذه الحوادث موضوع دراسة حديثة نشرتها مجلة "نيتشر أسترونومي" (Nature Astronomy) العلمية، إذ توصلت الدراسة إلى أن هناك احتمالا -نسبته 10%- أن يشهد العقد القادم سقوط نفايات فضائية تقتل شخصًا ما.
وتتبعت الدراسة البيانات المبلغ عنها حول عمليات الإطلاق الفضائية وأجسام الصواريخ المهجورة التي تدور حول الكوكب، وذلك من أجل حساب الخسائر المحتملة من إعادة دخول تلك الأجسام؛ ومن بين العديد من الاستنتاجات المثيرة للقلق أظهرت الأرقام أن أغلب الحطام الفضائي المتساقط يقع في بلدان حول خط الاستواء وتحته، في ما يسمى "الجنوب العالمي"؛ إذ إن العديد من هذه البلدان في أميركا اللاتينية وآسيا وأفريقيا وأوقيانوسيا لا تطلق الأقمار الصناعية والصواريخ، ناهيك عن تشغيل برامج فضائية خاصة بها.
وعند عودة الأجزاء السليمة إلى الأرض ينجو جزء كبير من كتلتها من حرارة الدخول إلى الغلاف الجوي على شكل حطام، ومن المحتمل أن تكون العديد من القطع الباقية قاتلة، وتشكل مخاطر جسيمة على الأرض والبحر وعلى الأشخاص في الطائرات.
ويرجع سبب هذا التفاوت في التأثير إلى حد كبير إلى علم بسيط؛ فالعديد من عمليات الإطلاق التي تؤدي إلى خروج العديد من قطع النفايات الفضائية عن السيطرة أثناء عودتها إلى الأرض تحدث بالتزامن مع مدار الأرض ودورانها، وتعرف باسم المدارات المتزامنة مع الأرض، ويتركز الحطام المتساقط على هذا المدار الذي يلقي بثقله حول المناطق الاستوائية.
ووجدت الدراسة أن احتمالية تعرض المناطق الاستوائية في جاكرتا (إندونيسيا) ودكا (بنغلاديش) ومكسيكو سيتي (المكسيك) وبوغوتا (كولومبيا) ولاغوس (نيجيريا) لحطام النفايات الفضائية أكبر 3 أضعاف على الأقل من بكين وموسكو وواشنطن ونيويورك.
وتختم الدراسة بإبداء رأيها في أن التطور التكنولوجي الأخير وتصميم المهام الفضائية يجعلان السقوط العشوائي خارج السيطرة لقطع النفايات الفضائية على سطح الأرض أمرا من الماضي، لكن الوكالات الفضائية والشركات تسمحان بدخول الحطام الفضائي إلى الغلاف الجوي لخفض التكاليف بدل استخدام التكنولوجيا المتقدمة، مما يعني أن الدول التي تطلق الصواريخ والأقمار الصناعية والمركبات الفضائية "تصدّر" مخاطر مهامها الفضائية إلى باقي دول العالم، خاصة دول الجنوب الفقيرة.
وتطلب الدراسة من حكومات هذه الدول التي يتعرض شعوبها لمخاطر سقوط النفايات الفضائية على الأرض أن تتكاتف لكي تلزم الدول التي تطلق الصواريخ والمركبات الفضائية بتطبيق الوسائل التي تحول دون سقوط قطع هذه الصواريخ من دون رقابة أو سيطرة، وتفرض على هذه الدول عقوبات أو غرامات إذا لم تلتزم بهذه الضوابط، وذلك من أجل صون الأرواح التي قد تزهق بسبب قطعة صاروخ شاردة من السماء.
خريطة متداولة تبين الحجم المخيف لانتشار المخلفات في الفضاء
أظهرت وسائل إعلام مختلفة خريطة مرعبة أعدتها شركة متخصصة في مراقبة الأقمار الاصطناعية الحجم الهائل من النفايات الفضائية التي خلفها الإنسان في مدار الأرض، فيما يحذر الخبراء من أن هذه النفايات قد تتساقط على رؤوسنا يوما ما.
نشرت صحيفة "ديلي ميل" البريطانية خريطة متخصصة في مراقبة الاقمار الاصطناعية تظهر حجم انتشار المخلفات الفضائية وتكشف عن الاصطدامات فيما بينها.
وحملت الصحيفة لنا نبأ غير سار هو أن النفايات الفضائية يمكن أن تكون قنابل موقوتة في السماء تسقط علينا في يوم من الأيام.
وقد تكرر هذا الأمر فعلا وآخر هذه الحوادث في أغسطس من العام الماضي عندما سقط جسم أسود غريب في جنوب أستراليا، يعتقد الخبراء أنه جزء من صاروخ فضائي.
وتقدر وكالة الفضاء الأوروبية أن هناك أكثر من 10 آلاف طن من النفايات الفضائية تدور حاليا حول الأرض حاليا.
هل الدول العظمى التي أطلقت المشاريع الفضائية تلتزم بمعايير السلامة؟ قالت وكالة الفضاء الأميركية "ناسا"، في تقرير لها، إن 30% فقط من العمليات الفضائية العالمية تتبع معايير السلامة والأمان بشكل صارم، وللعلم، فإن الولايات المتحدة هي أكثر دولة تركت مخلفات في مدار الأرض.
لذلك، فإن تغليب الطموحات الفضائية للدول على حساب معايير السلامة، رفع نسبة المخاطر على حياة البشر.
والنبأ غير السار أن هناك فرصة تصل إلى 10% بشأن إصابة شخص أو حتى مقتله نتيجة سقوط الأقمار الاصطناعية القديمة وغيرها من المعدات التالفة على الأرض خلال العقد المقبل.
لكن ما الحل؟
أولا: وفي سباق مع الزمن، تسعى الدول لصياغة اتفاقيات تنظم نشاطها في الفضاء.
ثانيا: وكما توجد شركات تزيل المخلفات من شوارعنا، ستكون هناك شركات تستخدم حلولا ذكية لإزالة النفايات الفضائية.
من الحلول المطروحة:
نشر شباك عملاقة لتجميع الحطام.
استخدام قوة مغناطيسية لجذب النفايات الطافية في الفضاء.
فهل تنجح تلك المبادرات أم أن مصير النفايات الفضائية سيكون كوكب الأرض؟
خارج السيطرة
خلّف أكثر من 60% من عمليات الإطلاق في عام 2020، حطاما من الأجزاء التي تنفصل من الصواريخ، ما ينتج عنه إعادة دخولها غير المنضبط في الغلاف الجوي.
وبينما لم يصب أحد بأذى بسبب هذا الحطام، إلا أنه مع الارتفاع المتوقع في إطلاق الصواريخ خلال العقد المقبل، تزداد احتمالات وقوع ضحايا.
ويعني الانتشار العالمي المستمر للأقمار الصناعية أن هناك الآن المزيد من الأجسام التي من صنع الإنسان في الفضاء أكثر من أي وقت مضى. ويتوقع بحث جديد أن هناك فرصة مقلقة بأن يُقتل شخص ما بسبب سقوط حطام فضائي في العقد المقبل.
وكشفت دراسة حديثة كيف أن الأساليب الحالية لتقييم المخاطر غير كافية، ويجب اتخاذ خطوات جديدة، وفي معظم الأوقات، يسير كل شيء على ما يرام، مع المركبات المدارية الأحادية المرحلة المصممة إما للاحتراق في الغلاف الجوي أو لأن ينتهي بها الأمر في مسار الهروب بعيدا عن الأرض.
ولكن في عام 2020 وحده، انتهى 60% من عمليات الإطلاق إلى مدار أرضي منخفض بجزء واحد من صاروخ على الأقل بحجم كبير تم التخلي عنه ببساطة في مدار غير متحكم فيه، ولم تعد هذه القطع من النفايات الفضائية تحت أي سيطرة بشرية، وسوف تسقط في النهاية مرة أخرى على الأرض.
وعندما تفعل ذلك، سوف تدخل أولا من خلال غلافنا الجوي. وفي حين أن حرارة هذا الدخول جيدة في تبخير معظم المواد، يقدر العلماء أنه بالنسبة لأي قطعة صاروخ واحدة، فإن نحو 20% إلى 40% من كتلتها ستصل إلى سطح الأرض.
وهذا يشكل خطرا كبيرا على الأرواح والممتلكات. وبينما لم تكن هناك حتى الآن أي عواقب وخيمة لحطام الصواريخ غير المنضبط، لا يمكننا افتراض أن هذا سيبقى صحيحاً في المستقبل.
وتخطط العديد من الشركات لإطلاق أساطيل من أقمار الاتصالات ومن المتوقع أن يزداد عدد عمليات إطلاق الصواريخ بشكل كبير خلال العقد المقبل.
وتطلب بعض وكالات الفضاء، مثل ناسا، ألا يكون لأي عمليات إطلاق أكثر من 1 من كل 10 آلاف خطر إلحاق الأذى بالأشخاص أو الممتلكات من الحطام غير المتحكم فيه الذي يدخل الغلاف الجوي مرة أخرى بعد الإطلاق.
كن في الدراسة الجديدة، أشار العديد من علماء الفلك إلى أن هذا غير كاف. ويتم منح العديد من الشركات تنازلات لتجنب الاضطرار إلى تلبية هذه القاعدة إذا كان الالتزام بها مكلفا للغاية. وقد تكون هذه النسبة مناسبة لعدد محدود من وجبات الغداء كل عام، لكنها تتجاهل التأثير التراكمي لآلاف عمليات الإطلاق التي تحدث عاما تلو الآخر.
وحلل العلماء المدارات الحالية لـ 600 قطعة معروفة من خردة الفضاء وقدّروا المكان الذي ستعود فيه إلى الأرض. ووجدوا أن معظم قطع النفايات الفضائية غير الخاضعة للرقابة مرتبطة بمدارات ثابتة بالنسبة للأرض، ما يعني أن خطر العودة يتركز بالقرب من خط الاستواء.
وهذا يعني أن الأشخاص الذين يعيشون بالقرب من خط الاستواء معرضون لخطر أكبر بكثير من أولئك الذين يعيشون في خطوط العرض العليا، والدول التي تقوم بعمليات الإطلاق هذه تقع بعيدا عن خط الاستواء، لذا فهي في الواقع تنقل مخاطر الحطام من سكانها إلى سكان البلدان التي لم تشارك حتى في عملية الإطلاق.
وبشكل عام، وجد العلماء ما يقرب من 10% إلى 20% من خطر وقوع ضحية على مدى العقد المقبل من الحطام الخارج عن السيطرة. ويمكن أن تتمثل الضحية في إصابة شخص واحد، أو قد تكون حدثا أكثر كارثية مثل تدمير مبنى كبير أو قصف طائرة.
نهاية العالم
توقف الاتصالات والبث الفضائي عن العمل، لا تكمن خطورته في أنك لن تستطيع الاتصال بأقاربك، أو تفتقد مشاهدة برنامجك المفضل فقط، فالأمر أخطر من ذلك بكثير، وفي مؤتمر دولي عُقد عام 2013 تحت عنوان «مخاطر الفضاء»؛ عرض المتحدثون في المؤتمر سيناريوهات محتملة لنهاية العالم كما نعرفه الآن أو كما أطلقت عليه شبكة البي بي سي «يوم القيامة» وشملت تلك السيناريوهات احتمالية تعطل الأقمار الصناعية.
هناك أشياء حيوية على كوكب الأرض ستتوقف مباشرة إذا حدث تصادم بين نفايات الفضاء والأقمار الصناعية، فكل الطائرات التي تحلق في السماء بدون طيار ستسقط فوق رؤوس البشر في نفس اللحظة، كما أن كل السفن والغواصات التي يقودها البشر ستصبح معزولة عن العالم بعد أن تفقد الاتصالات فقدان نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وتلك السفن قد تكون في أعالي البحار أو أماكن بعيدة في المحيطات لا يمكنها الرجوع، وبالتالي لن يكون لديها رادار أيضًا، وفي هذه اللحظة قد تصطدم الغواصات والسفن ببعضها البعض، إن لم تتوه وتفقد وقودها قبل أن يستطيع الطاقم والركاب العودة إلى البر.
في تجربة أجريت لما قد يحدث إذا توقفت الأقمار الصناعية، توقفت إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بدأت أنظمة النسخ الاحتياطي التي تستخدم ساعات دقيقة على الأرض بالعمل، ولكن بعد ساعات قليلة، بدأ الوقت في التراجع، وهذا لأن كوكب الأرض يعتمد في تحديد الوقت بدقة عالية على الأقمار الصناعية.
وبناءً عليه تأخر الوقت جزء من الثانية في أوروبا، مقارنة بالولايات المتحدة ؛ وحدث فرق بسيط آخر في التوقيت بين الهند واستراليا، وتعطلت جميع الفضاءات التي تحوي معلومات عبر الانترنت والتي يطلق عليها «سُحب» كما في «Icloud» بأجهزة الآبل، بمعنى أن توقف الأقمار الصناعية يعني ضياع أي بيانات خاصة بك على اي كلاود أو «جوجل درايف»، كما أصبحت عمليات البحث على الأنترنت أبطأ، وبعدها توقف الانترنت تمامًا، وحدث انقطاع للتيار الكهربائي في وقت لاحق من المساء في يوم التجربة، وفي المدن الكبرى توقفت حركة النقل وتعطلت شبكات المحمول، كل هذا في يوم واحد فقط من تعطل الأقمار الصناعية، ما يخبرنا بحقيقة أن «قنبلة موقوتة» تترصد لنا في الفضاء وهي القمامة الفضائية والتي من الممكن في أي لحظة أن تشن اصطدام واحد يليه مجموعة من الصدامات تعزل كوكب الأرض ليس عن الفضاء فقط، بل عن نفسه.
والحل؟ بعد أن أدرك البشر المخاطر التي قد تنتج عن تراكم النفايات الفضائية، والتزايد المتسارع لها، تحدد وكالة الفضاء الأوروبية الآن لأول مهمة فضائية لإزالة تلك المخلفات من مدار الأرض بحلول عام 2025، وتلك المهمة تواجهها الكثير من المصاعب والتحديات مالية وتقنية.
بناءً على تلك الخطة أطلقت في بداية هذا العام 2021 شركة أستروسكيل مهمة تجريبية باسم «خدمات نهاية الحياة» «ELSA-d»، وهي مهمة يُستخدم فيها قمران صناعيان طورتهما شركة أستروسكيل، وهي شركة يابانية لخدمات الأقمار الصناعية، واحد منها صُمم ليزيل النفايات الفضائية من المدار بأمان، وقمر آخر يعمل كجسم و تهدف تلك المهمة إلى عرض نظام مغناطيسي يمكنه التقاط الأجسام المستقرة وحتى المتدحرجة، إما للتخلص منها أو لصيانتها في المدار، وبعد تنفيذ مهمة تنظيف القمامة، سيخرج القمران بعد ذلك عن المدار معًا ويتفككان في أثناء سقوطهما الناري في الغلاف الجوي لكوكب الأرض حتى لا يتحولان لقمامة بدورهما.
ورغم أن مهمة «ELSA-d» وغيرها من التجارب التكنولوجية المماثلة هي بمنزلة تطورات تتسم بالإيجابية في مجال تنظيف المدار الأرضي من النفايات، ألا أنها غير قادرة على حل كل المشكلات؛ إذ رغم ما حققته مثل تلك المهمات من نجاحات متواضعة، لم يزل انتشار الحطام الفضائي مستمرًّا بتسارع.
من سيحل مشكلة النفايات الفضائية؟
هناك ما يزيد عن 20,000 قطعة من الحطام الفضائي تدور حول كوكب الأرض، ويتحرك كل منها بسرعة 24,000 كيلومتر في الساعة. يشكل الحطام الفضائي خطرًا حقيقيًّا على المهمات الفضائية المستقبلية؛ إلا أننا لا نرى أحدًا مهتمًا بتنظيفه، والسبب؟ لأن ذلك صعب جدًا.
في مطلع ستينيات القرن الماضي، سعت القوات العسكرية في الولايات المتحدة الأمريكية لابتكار وسيلة تواصل جديدة مع قواتها حول العالم.
إذا قطع عدو كابلات الأنترنت البحرية؛ فسيضطرون للتواصل عبر الراديو، وهي طريقةٌ غير محبذة لقلة فعاليتها، أو يمكنهم تنفيذ تلك الفكرة من حقبة الحرب الباردة! ففي ذلك الوقت ظهرت فكرة عرفت باسم مشروع ويست فورد Project West Ford هدفت لإطلاق أكثر من 480 مليون إبرة نحاسية صغيرة في الفضاء لتشكيل غلاف أيونوسفير Ionosphere صناعي للأرض ترتد عنه موجات الراديو بشكل أفضل. أُلغي مشروع ويست فورد بعد إطلاق أول حزمة من الإبر في الفضاء.
يعود ذلك لسببين رئيسين، أولهما التطور السريع للاتصالات عبر الأقمار الصناعية، وثانيهما هو إدراك الجميع أن إطلاق أعداد هائلة من الشظايا المعدنية هي لفكرة سيئة حقًا. إن كمية النفايات الفضائية لا زالت في ازدياد منذ ذلك الوقت. بحسب بيانات ناسا؛ يدور أكثر من 23,000 جسم يزيد طوله عن 4 إنشات (أي ما يعادل 10 سنتيمترات) في المدار حول الأرض، بالإضافة إلى نصف مليون جسم أطول من 0.4 إنش (أي 1 سنتيمتر)، وما يزيد عن 100 مليون جسم أصغر من ذلك، كما توجد أشياء من جميع الأصناف هناك: مركبات فضائية متوقفة عن العمل، ومعززات صواريخ مستعملة، ومعدات ضاعت أثناء المهمات الفضائية (يتضمن ذلك قفازًا، كاميرا، بطانية، مفتاح ربط، وبطريقة ما فرشاة أسنان)، إضافة إلى قطع مختلفة من معدات مكسورة، وبقع الطلاء المتقشرة، وقطع معدنية، والكثير من البراغي والمسامير.
نعم؛ إن الفضاء أصبح فوضويًا، مما يتسبب في جعل الحياة خطيرة. إنه قادم! في يوم 24 نيسان/أبريل عام 1996، أطلقت منظمة الدفاع ضد الصواريخ الباليستية Ballistic missile defense organization في الولايات المتحدة قمرًا صناعيًا عسكريًا للمراقبة بالأشعة تحت الحمراء، ووضعته في المدار باستخدام صاروخ ديلتا 2 Delta II. بعد نحو سنة، وتحديدًا في حديقة في تولزا في ولاية أوكلاهوما؛ فوجئت لوتي ويليامز Lottie Williams بشيء يصدم كتفها، ليتبين أنه قطعة من الألياف الزجاجية والألمنيوم طولها نحو 15 سنتيمتر. تبع ذلك تحطم بقايا المرحلة الثانية من إطلاق صاروخ ديلتا 2 على بعد مئات الأميال. أصبحت ويليامز أول شخص (والشخص الوحيد حتى الآن) الذي يضربه حطام فضائي. في حين يصل ما يزيد عن 100 طن من النفايات الفضائية إلى الأرض سنويًا، وتسقط معظمها في المحيط دون أن تشكل خطرًا على البشر.
وهناك المزيد! ففي عام 2007 اختبرت الصين نظامها المضاد للأقمار الاصطناعية بإطلاق قذيفة عملاقة بسرعة فائقة نحو قمر صناعي للأرصاد الجوية. نجح ذلك في تدمير القمر الصناعي لكنه خلف وراءه أكثر من 3000 قطعة من النفايات حول الأرض. في عام 2009، كان من المفترض أن يرتفع قمر إيريدوم Iridium الصناعي للاتصالات نحو 600 متر في مداره ليتجنب الاصطدام مع القمر الصناعي الروسي العسكري المعطل كوزموس Kosmos، لم تتم العملية بنجاح واصطدم القمران الصناعيان، ما أدى لإضافة 2000 قطعة من الحطام إلى المدار.
ولمرة واحدة على الأقل سنويًا تضطر محطة الفضاء الدولية للقيام بمناورات لتفادي اصطدام خطر مع قطعة خطرة من النفايات، بينما يختبئ رواد الفضاء بأمان في كبسولة سويوز Soyuz. اشتهر المكوك الفضائي بوجود ثقوب في نوافذه وأجهزة التدفئة وبلاطه الحراري بسبب الاصطدام برقاقات الدهان. بغض النظر عن صغر حجم قطع النفايات، فإن سرعة دورانها الهائلة تعطيها قوة صدم كبيرة تشكل خطرًا حقيقيًا على مهمات الفضاء المستقبلية.
مع إطلاق الشركات أمثال Space X وOneWeb وAmazon مجموعات ضخمة من أقمار الإنترنت الصناعية، يتخوف العديد من حدوث متلازمة كيسلر Kessler، وهي وجود حطام كافٍ في الفضاء لإحداث عمليات اصطدام حطام آخر لدرجة أن يصبح مدار الأرض غير آمن على الإطلاق، وغير صالح للاستعمال كالأرض القاحلة. مكانس ليزرية، معززات، شبكات وحراب صيد للأسف، لا تتخذ الشركات الخاصة والحكومات الوطنية الإجراءات اللازمة بالسرعة الكافية. تتمثل معظم جهودها في تجنب إنتاج المزيد من النفايات الفضائية في المقام الأول.
مثلًا؛ يتعين على الصواريخ استخدام كامل وقودها لتقليل خطر حدوث انفجارات غير متوقعة. عند وصول الأقمار الصناعية لنهاية حياتها، يمكن أن تخرج عن مدارها وتحترق في الغلاف الجوي، أو تدفع نفسها بعيدًا إلى "المدار المقبرة" الذي يبعد مئات الأميال عن أي شيء مهم. في حين تساعد تدابير التخفيف هذه في الحد من انتشار النفايات الفضائية، إلا أنها لا تقوم بأدنى جهد لإزالة النفايات الموجودة أساسًا. قد يقوم غلاف الأرض الجوي ببعض العمل عبر سحب ما في المدار المنخفض وإحراقه، إلا أن هذه العملية تستغرق شهورًا أو عقودًا من الزمن.
ابتكرت وكالات الفضاء والشركات الخاصة وسائل عدة لتنظيف مدار الأرض من الحطام. قد تدفع مهمات خاصة أقمارًا صناعية نحو الأسفل لتحترق في الغلاف الجوي أو تدفعه بعيدًا إلى مقبرة الأقمار الصناعية باستخدام تقنيات قديمة قدم الحضارة الإنسانية: كالشبكات وحراب الصيد. تدعو خطط أخرى لاستخدام ليزر أرضي يسخن جانبًا من القمر الصناعي ما يؤدي لسقوطه في الغلاف الجوي. إذا ما استثنينا "مكنسة الليزر" الأرضية، فإننا نجد أن كل هذه المقترحات تستدعي إطلاق المزيد من الأقمار الصناعية، ما يجعل العملية بأكملها مكلفة جدًا.
إلى جانب ذلك، ستغدو أي تقنية لتنظيف مدار الأرض من الأقمار الصناعية تلقائيًا إلى تقنية "إزالة أقمار العدو الصناعية من السماء" ويتحول الأمر بأكمله إلى شؤون عسكرية ودبلوماسية وما يتعلق بعسكرة الفضاء. إذن، إن أفضل استراتيجياتنا حتى الآن هي المراقبة والتحذير باستخدام المراصد الأرضية وتلك التي تحملها الأقمار الصناعية، وأن نتمنى الحظ الجيد!