ما هي النفايات الفضائية وكيف تؤثر علينا؟ إليك أهم المعلومات

النفايات الفضائية، أو ما يسمى بالحطام الفضائي، هي في الأساس أي آلات أو حطام تركه البشر في الفضاء، وتعد مشكلة متنامية تشكل تهديدًا عالميًا لاستكشاف الفضاء وسلامة البشر.

تتراوح النفايات الفضائية في الحجم من الأجسام الكبيرة مثل الأقمار الصناعية إلى الأجسام الصغيرة مثل بقع الطلاء والصواميل والمسامير. وتتحرك معظم النفايات الفضائية بسرعة 18 ألف ميل في الساعة، وفقا لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا.

الآن، مع تزايد النشاط في الفضاء، تشكل النفايات الفضائية تحديًا متزايدًا للسفر إلى الفضاء واستكشافه. كما أنها تشكل تهديدًا متزايدًا بالسقوط مرة أخرى على الأرض. لذا، من المهم أن نفهم ما هي النفايات الفضائية، وأين نجدها، وكيف تؤثر على البشر؟

ما هي النفايات الفضائية؟

تُعرف النفايات الفضائية رسميًا باسم الحطام المداري، وتشير إلى العناصر المتبقية من النظام الفضائي التي لم تعد هناك حاجة إليها. قد تكون النفايات الفضائية: قمرًا صناعيًا وصل إلى نهاية عمره الافتراضي أو أجزاء من نظام صاروخي أدت الغرض منها، وتم التخلص منها.

وفقًا لاتحاد العلماء الأمريكيين (FAS)، قد يكون هناك ما يصل إلى 170 مليون قطعة من الحطام في المدار، مع أن الغالبية العظمى منها صغيرة جدًا بحيث لا يمكن تتبعها بسبب القيود المفروضة على التكنولوجيا الحالية. ومن بين 55 ألف قطعة من الحطام التي يمكننا تتبعها، هناك أكثر من 27 ألف جسم، مثل معززات الصواريخ المستهلكة، والأقمار الصناعية النشطة، والأقمار الصناعية الميتة، تتم مراقبتها من قبل شبكة مراقبة الفضاء العالمية التابعة لوزارة الدفاع.

بشكل منفصل، منذ بداية استكشاف الفضاء في عام 1957، قامت قيادة الدفاع الجوي الفضائي لأمريكا الشمالية (نوراد) بجمع بيانات عن الحطام الفضائي. وتتبعت أول قمر صناعي روسي "سبوتنيك"، والذي تم إطلاقه في نفس العام. ومنذ ذلك الحين، قامت وكالة الفضاء ناسا ومكتب الأمم المتحدة لشؤون الفضاء الخارجي ووكالة الفضاء الأوروبية بتتبع آلاف الأجسام التي تدور حول الأرض.

أين توجد النفايات الفضائية؟

نحن لا نرى المخلفات الفضائية في السماء، إلا أنها تقع خلف السحب وأبعد مما يمكن أن تراه العين، وهي تدخل مدار أرضي منخفض (LEO) وهي ساحة مخلفات فضائية مدارية.

ووفقًا لوكالة ناسا، هناك العديد من الأسباب التي أدت إلى تطور المدار الأرضي المنخفض إلى مقبرة مدارية للنفايات الفضائية. على سبيل المثال، أدى التدمير المتعمد للمركبة الفضائية الصينية Fengyun-1C في عام 2007 والاصطدام العرضي لمركبة فضائية أمريكية وروسية في عام 2009 وحده، إلى زيادة عدد الحطام المداري الكبير في المدار الأرضي المنخفض بنسبة 70% تقريبًا، مما يشكل مخاطر تصادم أكبر على المركبات الفضائية العاملة في مدار أرضي منخفض.

والجدير بالذكر أنه لا توجد قوانين فضائية دولية لتنظيف الحطام الموجود في المدار الأرضي المنخفض. لذلك، يُنظر إلى المدار الأرضي المنخفض الآن على أنه "أكبر مكب للقمامة" في العالم، وفقًا لوكالة الفضاء الأمريكية.

كيفية وصول النفايات الفضائية إلى الفضاء؟

الدول التي تطلق أجسامًا إلى الفضاء تساهم في النفايات الفضائية. في بعض الأحيان ينتهي الأمر بالحطام في الفضاء؛ بسبب إطلاق صاروخ أو لأنه لم يكلف أحد عناء إسقاط قمر صناعي تم سحبه من الخدمة. وصلت نفايات فضائية أخرى إلى هناك بسبب حوادث مختلفة.

منذ بداية استكشاف الفضاء، تم إطلاق أكثر من 15 ألف قمر صناعي. والآن يتم إطلاق الصواريخ أكثر من ثلاث مرات في الأسبوع، ويتم نشر العديد منها عبر أقمار صناعية متعددة. وكل عملية إطلاق جديدة لديها القدرة على توليد المزيد من النفايات الفضائية.

لماذا تعتبر النفايات الفضائية خطيرة؟

• هناك الملايين من شظايا الحطام التي يزيد حجمها عن 0.04 بوصة وحوالي 23000 جسيم. ويمكن أن ينتقل الحطام بسرعة 18000 ميل في الساعة، وفقًا لوكالة ناسا. وهذا أسرع بعشر مرات من سرعة الرصاصة، لذلك حتى شريحة طلاء صغيرة يمكن أن تمزق بدلة فضائية، أو تلحق الضرر بألواح الطاقة الشمسية الحساسة والإلكترونيات الموجودة على القمر الصناعي.
• يمكن أن تكون المهام المستقبلية والحالية معرضة لخطر ضربات من النفايات الفضائية أيضًا. هناك عيوب في مناورة القمر الصناعي لتجنب النفايات الفضائية: فقد ينتهي الأمر بالقمر الصناعي في مدار أقل كفاءة. على سبيل المثال، في عام 2021، تعرضت محطة الفضاء الدولية لأضرار عندما اصطدمت قطعة من النفايات الفضائية بحجم بوصتين بأحد مكوناتها. وفي عام 2015، اضطر رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية أيضًا إلى الإخلاء إلى كبسولة فضائية بعد تحذيرهم من اقتراب النفايات نحوهم. ولحسن الحظ، كان هذا الحادث وشيكًا، ولكن مع زيادة عدد الحطام، تزداد أيضًا احتمالية حدوث تصادمات في المستقبل.
• أما بالنسبة للبشر، فقد أصيب شخص واحد فقط بالنفايات الفضائية. ووفقا لهيئة الإذاعة البريطانية، فإن لوتي ويليامز، المقيمة في تولسا في أوكلاهوما بالولايات المتحدة، أصيبت بقطعة في كتفها في عام 1997. وكانت القطعة بحجم يدها تقريبًا، ويعتقد أنها جاءت من صاروخ دلتا 2.
• مع صعود المزيد من الأجسام إلى الفضاء وهبوطها، تتزايد فرص اصطدام شخص ما أو شيء ما بالنفايات الفضائية. وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية، فإن خطر تعرضك للإصابة بسبب سقوط الحطام الفضائي أقل من 1 في 100 مليار. وتقول وكالة الفضاء الأوروبية إن فرص تعرضك لسقوط قمر صناعي أقل بـ 65 ألف مرة من خطر الإصابة بالبرق وأقل بثلاث مرات من خطر الإصابة بنيزك.

هل يمكن إزالة النفايات الفضائية من الفضاء؟

يمكن أن تبقى النفايات في الفضاء لعقود أو قرون أو حتى آلاف السنين، اعتمادًا على مدى قربها من الأرض. ستعود النفايات الفضائية الموجودة في مدار أرضي منخفض جدًا إلى الغلاف الجوي من تلقاء نفسها خلال وقت قصير نسبيًا. قد تبقى النفايات غير المرغوب فيها في المدارات الأعلى في الفضاء إلى أجل غير مسمى.

يمثل تقليل النفايات الفضائية تحديًا، وقد تساهم أنظمة التتبع في إيجاد الحل، ولكن ستكون هناك حاجة أيضًا إلى تحسين تبادل المعلومات بين مشغلي الأقمار الصناعية. وسيكون التقليل إلى أدنى حد من نمو الحطام أمرًا بالغ الأهمية أيضًا للحفاظ على بيئة الفضاء. ويمكن تحقيق ذلك من خلال مجموعة من التنظيم، والإجراءات الطوعية، والاتفاقيات الدولية.