مجموعات الأقمار الاصطناعية الكبيرة تهدد بحدوث اصطدامات في المدار

يكتظ المدار الأرضي المنخفض بأعداد هائلة من الأقمار الاصطناعية، وتهدد الكِثافة العالية للاصطدامات بتراكم الحطام الفضائي بشكل خارج عن السيطرة، مما يشكّل خطراً جسيماً على مستقبل استكشاف الفضاء وتشغيل المركبات المدارية.

0:00
  • مجموعات الأقمار الاصطناعية الكبيرة تهدد بحدوث اصطدامات في المدار
    مجموعات الأقمار الاصطناعية الكبيرة تهدّد بحدوث اصطدامات في المدار

يكتظ المدار الأرضي المنخفض بالأقمار الاصطناعية، وتهدّد الاصطدامات بينها بتراكم الحطام بشكل خارج عن السيطرة. وقد حدّد العلماء الحجم الذي تصبح عنده المجموعة غير قابلة للتحكّم.

ووفقاً لخبير في جامعة بيرمنغهام البريطانية، يوجد في المدار الأرضي المنخفض نحو 30 ألف قمر اصطناعي، وهذا العدد في ازدياد سريع، وأنّ تجاوز المجموعة حدّاً معيّناً سيؤدي إلى حدوث اصطدامات، ما يزيد من الحطام الفضائي. بحسب منصة arXiv.

ويعود السبب الرئيسي لهذه المشكلة إلى التطوّر السريع لشبكات الفضاء التجارية المصمّمة لتوفير خدمة الإنترنت العالمية وغيرها من الخدمات. وإذا تمت الموافقة على جميع الطلبات المقدّمة في المستقبل القريب، فقد يصل إجمالي عدد الأقمار الصناعية في المدار إلى 1.7 مليون قمر. مع العلم أنّ معظم تقييمات السلامة الحالية لا تراعي سوى مخاطر الأقمار الاصطناعية الفردية، متجاهلة تماماً المخاطر التراكمية لمجموعات الأقمار الاصطناعية بأكملها.

وفي السياق نفسه، صمّم البروفيسور هيو لويس، نموذجاً رياضياً يأخذ في الحسبان معدل مرور الأقمار الاصطناعية والحطام الفضائي عبر نقطة معيّنة، وقدرة المركبة الفضائية على تجنّب الاصطدام، وسرعة خروجها من مدارها بعد انتهاء مهمتها. وطبّق النموذج على 16 كوكبة فضائية حقيقية - بعضها مخطط له والبعض الآخر قيد التشغيل. واتضح أنّ ستاً منها قد تجاوزت بالفعل عتبة عدم الاستقرار التي يبدأ عندها الحطام بالتراكم بشكل لا يمكن السيطرة عليه، بينما كانت ثلاث أخرى في منطقة غير مستقرة مع نمو تدريجي للحطام.

ولا يهدّد هذا الخطر الأنظمة الكبيرة فقط. فقد تبيّن أنه في إحدى الكوكبات التي تضم مئات الأقمار الاصطناعية، كان عدم الاستقرار ناتجاً عن ترتيبات مدارية محدّدة. كما بدأ أسطول من الأقمار الاصطناعية الصغيرة جداً في حالة نمو غير متحكّم فيه للحطام لمجرد أنها كانت صغيرة جداً بحيث لا يمكنها حمل محرّكات دفع لتجنّب الاصطدام.

ووفقاً للحسابات، يمكن التخفيف من العديد من المخاطر بإجراء تغييرات تصميمية بسيطة نسبياً. فمثلاً، يمكن زيادة مقاومة الهواء لتمكين الأقمار الاصطناعية من الخروج من مدارها بسرعة أكبر بعد إتمام مهامها، أو تمديد عمرها التشغيلي، ما يقلّل من عدد عمليات إطلاق الأقمار البديلة. من شأن هذه الإجراءات أن تساعد في استقرار الوضع من دون الحاجة إلى تغيير جذري في التكنولوجيا.

وبما أنه لا تجود معايير متفق عليها حالياً لتقييم سلامة مجموعات الأقمار الاصطناعية بأكملها، فإنّ المنهجية المقترحة توفّر للهيئات التنظيمية أداة عملية، تمكّنها من تحديد المشاريع الخطرة في مرحلة التخطيط ومنع إطلاقها، ما يحافظ على الفضاء القريب من الأرض صالحاً لعمل الأقمار الاصطناعية التي تدعم الملاحة والاتصالات والتنبؤات الجوية.

اقرأ أيضاً: الأقمار الاصطناعية في المدار على بعد 72 ساعة من كارثة الاصطدام الفضائي!

اخترنا لك