سباق فضائي جديد قد يحول غلافنا الجوي إلى "مسلخ للأقمار الصناعية"

(MENAFN- The Conversation) عندما ننظر إلى السماء ليلاً ونرى قمرًا صناعيًا يمر بجانبنا، قد لا نفكر في تغير المناخ أو طبقة الأوزون.

قد يشعر البعض أن الفضاء منفصل عن الأنظمة البيئية التي تدعم الحياة على الأرض. لكن بشكل متزايد، بدأ طريقة بناء وإطلاق والتخلص من الأقمار الصناعية تتغير.

على مدى السنوات القليلة الماضية، ارتفعت أعداد عمليات إطلاق الأقمار الصناعية بشكل كبير. يوجد الآن حوالي 15,000 قمر صناعي نشط في مدار حول الأرض، ومعظمها جزء من “تجمعات ضخمة” حيث يكون عمر كل قمر صناعي فقط بضع سنوات.

يجب إطلاق أقمار صناعية جديدة بسرعة كبدائل. ولتجنب ترك أقمار قديمة ميتة في مدارات الأرض المنخفضة المكتظة بالفعل، يقوم معظم مشغلي الأقمار الصناعية عمدًا بإخراجها من المدار إلى الغلاف الجوي العلوي للأرض.

هنا، تحترق أو تتفكك إلى أجزاء أصغر: وهي عملية تعرف بـ"التحلل". في الواقع، أصبحت الأقمار الصناعية جزءًا من ثقافة الاستخدام الواحد.

ويتم الآن تطبيق هذا النهج على نطاق أوسع بكثير. نحن قلقون من التداعيات على مناخ الأرض وطبقة الأوزون.

خطر نائم على مناخنا وطبقة الأوزون

في الشهر الماضي، قدمت شركة SpaceX طلبًا إلى لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية (FCC) للسماح بإطلاق مليون قمر صناعي إضافي لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي غير المختبرة.

هذه الأعداد الهائلة ليست المشكلة الوحيدة. فالأقمار الصناعية من نوع Starlink V2 “الميني” تزن حوالي 800 كيلوجرام – تقريبًا وزن سيارة صغيرة – مع توقع أن تصل النسخ الأحدث إلى حوالي 1250 كيلوجرام. الأقمار المخططة من نوع V3 أكبر، وتُقارن في الحجم مع طائرة بوينغ 737.

إطلاق الصواريخ يساهم بالفعل في تغير المناخ وتدهور الأوزون. وتوسيع نطاقها لإطلاق مليون قمر صناعي بحجم طائرة سيزيد من تسخين الغلاف الجوي العلوي وفقدان الأوزون بشكل يتجاوز التقديرات السابقة، مع استمرار احتراق الأقمار الميتة وتراكم آثار ذلك.

ويُلاحظ الآن وجود غبار الأقمار الصناعية المحترقة في الغلاف الجوي. ففي عام 2023، وجد العلماء معادن من الأقمار التي عادت إلى الغلاف الجوي. ومؤخرًا، تم اكتشاف الليثيوم من عودة غير مخططة لصاروخ Falcon 9.

وهذا مجرد جزء مما هو قادم إذا استمرت تجمعات الأقمار الضخمة في التنفيذ – وليس SpaceX اللاعب الوحيد. فمشغلون آخرون حول العالم طلبوا بالفعل أكثر من مليون قمر صناعي مجتمعة.

وفي الوقت ذاته، لا تزال العواقب البيئية الكاملة غير مفهومة جيدًا، لأن شركات تصنيع الأقمار نادرًا ما تكشف عن مكونات مركباتها.

يفترض العلماء أن جزءًا كبيرًا منها مصنوع من الألمنيوم، الذي يحترق ليشكل جسيمات الألومينا، لكن المزيج الدقيق للمواد وحجم الجسيمات الناتجة لا يزال غير محدد بشكل دقيق.

لكننا نعلم أن أصغر الجسيمات، أدق من شعرة الإنسان، يمكن أن تبقى معلقة في الغلاف الجوي لسنوات، وتساهم في تدهور الأوزون وتغير المناخ.

وباستناد إلى افتراضات مماثلة لدراسة سابقة، نقدر أن مليون قمر صناعي قد يؤدي إلى تراكم تيراغرام واحد (مليار كيلوجرام) من الألومينا في الغلاف الجوي العلوي – وهو ما يكفي، إلى جانب انبعاثات الإطلاق، لتغيير كيمياء وحرارة الغلاف الجوي بشكل كبير بطرق لا نفهمها بعد.

لا يوجد تفويض عام لشركة واحدة في بلد واحد لإحداث تغييرات بهذا الحجم في غلاف كوكب الأرض.

ولا تقتصر العواقب على الغلاف الجوي. فليس كل الأقمار التي تعود تدخل الغلاف الجوي وتحترق؛ فالحطام يسقط بالفعل على الأرض، واحتمال وقوع إصابة من عودة تجمعات الأقمار الصناعية الضخمة الآن حوالي 40% لكل دورة مدتها خمس سنوات – ويزداد الخطر على الناس والطائرات مع إضافة المزيد من الأقمار إلى المدار.

وفي الفضاء، الصورة ليست أقل قتامة: تشير ساعة CRASH التابعة لمعهد الفضاء الخارجي إلى أن تصادمًا قد يحدث خلال 3.8 أيام إذا توقفت الأقمار عن تجنب بعضها البعض.

ويوافق العديد من الخبراء على أننا في المراحل المبكرة من متلازمة كيسلر: سلسلة من التصادمات المتتالية التي تتضاعف فيها حطام الفضاء.

سماءنا ليست مكبًا للنفايات

سماء الليل لدينا، خاصة في نيوزيلندا، واحدة من القلائل التي لا تزال مشتركة بين الجميع على الأرض.

وفقًا لمحاكاة بناها علماء الفلك، فإن تجمعات الأقمار المقترحة من قبل SpaceX ستملأ السماء بآلاف الأقمار الصناعية التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة في أي مكان على الأرض. وفي النهاية، قد يكون هناك أقمار صناعية مرئية أكثر من النجوم المرئية.

بالنسبة للعلماء، سيصبح من الصعب جدًا مراقبة موت النجوم والبحث عن كواكب جديدة. كما أن مراقبة النجوم، والسياحة الفلكية، وعلم الفلك الثقافي ستتأثر بشكل كبير على مستوى العالم.

كل هذا يعني أن قرار لجنة الاتصالات الفيدرالية بشأن اقتراح SpaceX، الذي أصبح الآن مفتوحًا للمشاركة العامة، قد يؤثر على الجميع – سواء من خلال تغييرات في الغلاف الجوي، أو زيادة مخاطر التصادم في المدار، أو فقدان سماء ليلية نقية.

إحدى الحلول التي تُناقش هي التخلص من الأقمار الميتة في مدارات بعيدًا عن الأرض. لكن ذلك يتطلب وقودًا أكثر لكل قمر للهروب من جاذبية الأرض، مما يزيد من حمولة الصاروخ والأثر البيئي لإطلاقه. بعض الحطام سيظل يعود إلى الأرض.

مع تخطيط SpaceX وغيرها من الشركات للتوسع السريع، هناك حاجة إلى تنظيم عالمي: في نظام غير محدود، تنظيم شركة واحدة فقط ينقل المشكلة إلى مكان آخر. وبما أن SpaceX أكبر مشغل، فهي في أفضل موقع لقيادة حل بيئي مستدام، تمامًا كما فعلت شركة Du Pont مع التخلص التدريجي من مركبات الكلوروفلوروكربون في الثمانينيات.

خطوة أولى هي تحديد سعة الغلاف الجوي الآمنة لإطلاق الأقمار الصناعية وعودتها. يجب أن تشمل التقييمات البيئية دورة الحياة الكاملة، بما في ذلك التأثيرات على الغلاف الجوي، وأن تعالج سلامة المدار وتأثيراتها على علم الفلك الثقافي والبحثي.

مهما كانت النتائج التنظيمية، فإن استخدام الغلاف الجوي كمقبرة للأقمار الصناعية على هذا النطاق لا يمكن أن يكون حلاً.