نفايات الفضاء.. أخطار لا تدركها الأبصار

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.