قطعة من القمر الصناعي تكاد تصل إلى محطة الفضاء الدولية ، مما يتطلب `` تغييرًا عاجلاً في المدار ''

تصوير فنان للخردة الفضائية المحيطة بالأرض. (هذه)

في وقت سابق من هذا الأسبوع ، اضطرت محطة الفضاء الدولية (ISS) إلى المناورة بعيدًا عن طريق الاصطدام المحتمل مع خردة فضائية. مع وجود طاقم من رواد الفضاء ورواد الفضاء على متن الطائرة ، تطلب ذلك تغييرًا عاجلاً في المدار في 11 نوفمبر.

على مدار 23 عامًا من العمر المداري للمحطة ، كان هناك حوالي 30 لقاءات قريبة مع الحطام المداري الذي يتطلب إجراء مراوغة. ثلاثة من هذه الحوادث الوشيكة حدثت في عام 2020.

في شهر مايو من هذا العام ، كانت هناك إصابة: أحدثت قطعة صغيرة من خردة فضائية حفرة بقطر 5 ملم في محطة الفضاء الدولية ذراع روبوت كندي الصنع .

تضمنت حادثة هذا الأسبوع قطعة من الحطام من قمر الطقس Fengyun-1C البائد ، الذي دمر في عام 2007 بواسطة اختبار صاروخ صيني مضاد للأقمار الصناعية . انفجر القمر الصناعي إلى أكثر من 3500 قطعة من الحطام ، لا يزال معظمها يدور في المدار. لقد سقط الكثير الآن في المنطقة المدارية لمحطة الفضاء الدولية.

لتفادي الاصطدام ، أطلقت مركبة فضاء روسية من طراز بروجرس رست على المحطة صواريخها لما يزيد قليلاً عن ست دقائق. أدى هذا إلى تغيير سرعة محطة الفضاء الدولية بمقدار 0.7 متر في الثانية ورفع مدارها ، الذي يزيد بالفعل عن 400 كيلومتر (250 ميلاً) ، بنحو 1.2 كيلومتر (0.7 ميل).

المدار يزدحم

أصبح الحطام الفضائي مصدر قلق كبير لجميع الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض ، وليس فقط محطة الفضاء الدولية بحجم ملعب كرة القدم. بالإضافة إلى الأقمار الصناعية البارزة مثل محطة الفضاء الصينية الأصغر تيانجونج وتلسكوب هابل الفضائي ، هناك الآلاف من الأقمار الأخرى.

باعتبارها أكبر محطة فضائية مأهولة ، فإن محطة الفضاء الدولية هي الهدف الأكثر عرضة للخطر. يدور حول 7.66 كيلومتر (4.75 ميل) في الثانية ، بسرعة كافية للسفر من بيرث إلى بريزبين في أقل من ثماني دقائق.

قد يؤدي الاصطدام بهذه السرعة حتى مع قطعة صغيرة من الحطام إلى أضرار جسيمة. المهم هو السرعة النسبية للقمر الصناعي والخردة ، لذلك قد تكون بعض التصادمات أبطأ بينما قد يكون البعض الآخر أسرع ويتسبب في مزيد من الضرر.

نظرًا لأن المدار الأرضي المنخفض يصبح مزدحمًا بشكل متزايد ، فهناك المزيد والمزيد من الأشياء التي يمكن مواجهتها. يوجد بالفعل ما يقرب من 5000 قمر صناعي قيد التشغيل حاليًا ، وهناك المزيد في الطريق.

سيكون لدى SpaceX وحدها أكثر من 2000 قريبًا أقمار الإنترنت Starlink في المدار ، في طريقها إلى هدف مبدئي يبلغ 12000 وربما 40000 في النهاية.

مد متصاعد من الخردة

إذا كان الأمر يتعلق فقط بالأقمار الصناعية نفسها في المدار ، فقد لا يكون الأمر بهذا السوء. لكن وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية مكتب الحطام الفضائي ، يقدر أن هناك حوالي 36500 جسم صناعي يدور حوله أكبر من 10 سم (4 بوصات) ، مثل الأقمار الصناعية البائدة ومراحل الصواريخ. يوجد أيضًا حوالي مليون ما بين 1 سم و 10 سم ، و 330 مليون قياس 1 مم إلى 1 سم.

معظم هذه العناصر موجودة في مدار أرضي منخفض. بسبب السرعات العالية التي ينطوي عليها الأمر ، حتى بقعة من الطلاء يمكن أن تحفر نافذة ISS ويمكن أن يخترق جسم رخامي وحدة مضغوطة.

يتم حماية وحدات ISS إلى حد ما عن طريق التدريع متعدد الطبقات لتقليل احتمالية حدوث ثقب وإزالة الضغط. ولكن لا يزال هناك خطر من حدوث مثل هذا الحدث قبل أن تصل محطة الفضاء الدولية إلى نهاية عمرها الافتراضي في نهاية العقد تقريبًا.

مشاهدة السماء

بالطبع ، لا أحد لديه التكنولوجيا لتتبع كل قطعة من الحطام ، كما أننا لا نمتلك القدرة على التخلص من كل هذه النفايات. ومع ذلك ، يجري التحقيق في الطرق الممكنة لإزالة القطع الأكبر من المدار.

وفي الوقت نفسه ، يتم تعقب ما يقرب من 30000 قطعة يزيد حجمها عن 10 سم من قبل المنظمات في جميع أنحاء العالم مثل شبكة مراقبة الفضاء الأمريكية.

هنا في أستراليا ، يعد تتبع الحطام الفضائي مجالًا يتزايد فيه النشاط. تشارك العديد من المنظمات ، بما في ذلك وكالة الفضاء الاسترالية و الأنظمة الكهروضوئية ، ال معهد ANU للفضاء ، ال نظام رادار مراقبة الفضاء ، ال مجموعة العلوم الصناعية ، و ال المعهد الأسترالي لتعلم الآلة بتمويل من SmartSat CRC.

بالإضافة إلى ذلك ، يمتلك مركز الفضاء الألماني (DLR) منشأة SMARTnet في جامعة جنوب كوينزلاند مرصد جبل كينت مخصصة لرصد المدار الثابت بالنسبة للأرض على ارتفاع حوالي 36000 كيلومتر - موطن العديد من أقمار الاتصالات ، بما في ذلك تلك المستخدمة من قبل أستراليا.

بطريقة أو بأخرى ، سيتعين علينا في النهاية تنظيف حي الفضاء الخاص بنا إذا أردنا الاستمرار في الاستفادة من أقرب مناطق 'الحدود النهائية'.

مارك ريجبي ، زميل أبحاث مساعد ، جامعة جنوب كوينزلاند و براد كارتر ، أستاذ (فيزياء)، جامعة جنوب كوينزلاند .

تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة بموجب رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقالة الأصلية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.