السلام عليكم ورحمة الله وبركاته،،
شاهد عن كثب - كوكب المريخ - خطر تصادم الأقمار الصناعية
https://www.quicklook4u.com/video/video/529/شاهد-عن-كثب--كوكب-المريخ--خطر-تصادم-الأقمار-الصناعية يراقب علماء ناسا السماء بشكل مكثف بعد أن اصطدم قمران صناعيان في مدار سيبيريا في أول حادث تصادم من نوعه في الفضاء. دمر قمر اصطناعي تجاري أميركي على إثر اصطدام في الفضاء مع قمر اصطناعي عسكري روسي، في حادث نادر الوقوع، على ما اعلنت شركة "ايريديوم" التي تستثمر القمر الاميركي والسلطات الروسية. ووقع التصادم على ارتفاع يبلغ حوالي 780 كيلومترا وهو ارتفاع تستخدمه في الغالب الاقمار الاصطناعية التي ترصد الاحوال الجوية او تحمل معدات للاتصالات الهاتفية. وأسفر عن التصادم تشكل غيوم من الحطام تم تبعثرها في الفضاء، ويحاول طاقم ناسا مراقبة الفضاء ليروا إن كان الحطام المبعثر سيعرض باقي الأقمار الصناعية إلى خطر التصادم، أو أي اخطار أخرى. رغم أنهم أكدوا استبعدا دمار محطة الفضاء الدولية. وفي بيان تحذيري لناسا قالت "سيأخذ الأمر على الاقل أسابيع قبل أن نعرف حجم الغيوم المتكونة ولكن الخطر على محطة الفضاء يعتبر قليلا وهو في الحدود المقبولة". وقال المتحدث باسم القيادة الاستراتيجية الاميركية المقدم لس كودليك في بيان إن هذه هي المرة الأولى التي يصطدم فيها قمران اصطناعيان في مدار حول الارض. وقال "إنه مدار مهم جدا للكثير من الأقمار الاصطناعية". وأشار إلى أن المحطة الفضائية الدولية تطير على ارتفاع أقل وتمثل الأولوية للقيادة الاستراتيجية في محاولة منع حوادث التصادم. ويعتقد أن التصادم وقع بين قمرين اصطناعيين، أحدهما مملوك لشركة ايريديوم ساتلايت، وهي أميركية وعمرها 12 عاما، والآخر روسي للاتصالات أطلق للفضاء في العام 1993 خارج عن العمل. ويزن كل قمر 560 الى 950 كيلوغراما على التتابع وتصادما معا بقوة كبيرة، وأكدت شركة "ايريدوم" التي تمتلك أسطولا من 66 قمرا للاتصالات، أن الحادث لا يمكن أن يعزى إلى وهن محتمل في أقمارها. وخلصت الشركة إلى القول أن خسارة القمر يمكن أن "تؤدي إلى اضطراب محدود جدا" للاتصالات. ولم يتضح الى الآن سبب التصادم. وقال مدير العلماء في برنامج حطام الفضاء بناسا "قبل نحو 20 عاما حدث هنالك تصادم بين جسمين في المدارات لكنه لم يكن خطيرا وأكبر حطام تشكل كان مكونا من 4 أجزاء اما هذا الحادث فتشكل عنه المئات". في الماضي كانت الاقمار الصناعية المتوقفة عن العمل تشكل مشكلة في الفضاء بسبب تعطيلها اعمال الاقمار الاخرى الفعالة. وأشارت الشركة التي تتخذ من بيتيسدا (مريلاند، شرق) مقرا لها الى أن هذا النوع من الاصطدام الذي وقع على بعد مئات الكيلومترات من الارض "نادر جدا" و"قليل الاحتمال". وأوضحت الشركة أنها اتخذت "التدابير الضرورية لوضع قمر بديل من القمر المتضرر". هل من حلول للتصادم في الفضاء؟ إن إصطدام القمرين الصناعيين الروسي والأميركي يثير مجدداً الجدل حول أمن الأجهزة الفضائية ولا سيما أن هذا الحادث حصل على ارتفاع تتكاثر عنده الأقمار الصناعية وحيث هو «المكان الأسوأ لترك البقايا» على حدّ قول داڤيد رايت الخبير في أسلحة الفضاء في إتحاد العلماء المسؤولين.
ويذكّر رايت أن الإصطدام وقع على الإرتفاع نفسه الذي تمّ فيه الإختبار الصيني المضاد للأقمار العام 2007 وحيث تتطلّب آلاف الشظايا عشرات السنين لتتفكك. ويكشف هذا الحادث الى أي درجة تمسّ الحاجة الى سنّ قوانين تحدّ من تكاثر النفايات في الفضاء. ويقول رايت: «هي قليلاً عقلية زمن الغرب الأميركي البعيد. فعصر ذاك كان الناس يقولون إن لا حاجة الى قوانين لأن ذاك الغرب الشاسع والمهجور خالٍ من البشر تقريباً، لذا يمكن رمي النفايات هناك في أي مكان حيث لا أحد ينزعج. والأمر نفسه يحدث في الفضاء حيث يظن الناس أنه يمكن رمي أي شيء من دون أي خطر...».
من بين الحلول المطروحة ما يقتضي في البدء تقليص عدد الآلات المرسلة مع زيادة مدى حياتها الناشطة واستعمال الأقمار المتعدّدة الغرض. ويجب أن تمتلك الأقمار في نهاية حياتها إحتياط وقود يمكّنها من النزول نحو الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي لتحترق هناك، أو من الصعود الى مدارات أقل «اكتظاظاً»، وهذا الخيار الأخير هو الأفضل. أما «مقبرة» الأقمار الصناعية فيجب أن تقع على ارتفاع 200 - 300 كلم فوق المدار المستقر.
إن تنظيف الفضاء المحيط بالأرض يبدو مشكوكاً فيه جداً في المستقبل القريب. ويُقتَرح بشكل خاص إستعمال الليزر لهذه الغاية. غير أن التبخير الكامل لأصغر شظية يتطلّب كثيراً من الطاقة. وبالمقابل يمكن لبعض المواد أن تتفتّت تحت تأثير الليزر فيزيد عدد البقايا الهائمة.
وأخيراً هذه الطريقة في التنظيف خطرة كفاية لأن البث القوي للطاقة يهدّد ليس بكسر التوازن الحراري للغلاف الجوي وحسب، وإنما ايضاً بتعديل تركيبته الكيميائية.
وهكذا ليست هناك تدابير عملية فعّالة لتلافي تلويثاً للجو على ارتفاع أكثر من 600 كلم حيث ينعدم تقريباً التأثير المطهّر للغلاف الجوي الذي يكبح دوران الأقمار الصناعية.
وأخيراً يخفي التراكم المستمر للأجسام الصناعية على المدارات حول الأرض خطراً: لحظة بلوغ عتبة الخطر، سوف تزداد كمية البقايا بطريقة إسِّيَة (Exponentiel) بسبب الإصطدامات التي تتكاثر أكثر فأكثر، الأمر الذي سيؤدي بين ليلة وضحاها الى جعل الإستثمار الفضائي مستحيلاً.
ما فائدة هذه الأجهزة التي تربك الفضاء؟
• أقمار الإتصالات ونقل المعطيات:
المدار: عالٍ (حتى ارتفاع 36 ألف كلم).
العدد: أكثر من 500.
حوالى ثلثي الأقمار الصناعية الناشطة مستعملة في الإتصالات. بما أن معظم أقمار الإتصالات يدور على مدارات يصل ارتفاعها حتى 36 ألف كلم فوق الأرض، يصعب استهدافها أكثر من تلك العاملة على مدار متوسط. والكثير من الأقمار الصناعية التجارية الدائرة على مدار مرتفع مصنوع ليدوم أكثر، وخسارتها قد تكون كارثة إقتصادية.
• أقمار المراقبة والإتصالات العسكرية:
المدار: منخفض حتى المتوسط (من 500 الى 13000 كلم ارتفاعاً).
العدد: عدة مئات.
تدور أقمار الإستطلاع حول الأرض منذ أكثر من ثلاثين عاماً، وهي تفيد في التقاط صور سلبية مخصّصة للعمليات العسكرية وتدور على مدارات على ارتفاع 500 كلم. ويعرف القليل عن الطاقة الكاملة لهذه الأقمار، وتسهر الحكومات التي تستعملها على أن تصنّف أي معلومة تتعلّق بها. وخلال سقوط بغداد نُفِّذ 83٪ من الإتصالات بين القوات الأميركية بواسطة الأقمار الصناعية.
• بث برامج تلفزيونية:
المدار: مرتفع (35 ألف كلم ارتفاعاً).
العدد: عدة آلاف.
إن البث التلفزيوني بواسطة القمر الصناعي يحل مشاكل المدى والإنحراف من خلال بث الإشارات التلفزيونية عبر الفضاء. والأقمار التلفزيونية تدور على مدار متزامن أرضي (Géosynchrone)، أي أنها مثبتة على سرعة دوران الأرض. إن غالبيتها هي (Geostationnaire) لذلك، بحيث أنك لو كنت قريباً من خط الإستواء تستطيع مراقبتها من غير صعوبة، فهي تشبه النيازك الصغيرة. وفي الولايات المتحدة تستعمل هذه الأقمار أكثر فأكثر لبث الإشارات الراديوية.
• مراقبة الأرض:
المدار: منخفض (700 كلم ارتفاعاً).
العدد: مجهول.
قمر غوغل إيرث (Google Earth)، كويك بيرد، (Quick Bird)، هو قمر تجاري عالي الإستبانة أطلق العام 2001، وهو اليوم أحد أشهر أقمار مراقبة الأرض. بإمكانه تقديم الصور الأكثر امتداداً، ويتمتع بأكبر قدرة على التخزين المدمج لجميع أقمار المجال العام. ويلتقط صوراً سلبية بالألوان بدقة كافية بحيث يمكن مثلاً رؤية تفاصيل جدار الصين العظيم. أما توبسات (Top Sat)، فهو قمر صناعي صغروي أطلق العام الماضي ويدور على ارتفاع 700 كلم، ويتم الدوران حول الأرض خلال ساعة و38 دقيقة.
• إتصالات الطوارئ:
المدار: منخفض (800 كلم ارتفاعاً).
العدد: 17 مجموعة كبيرة.
هناك نموذجان كبيران من أقمار إتصالات الطوارئ، «ثريا» و«ايريديوم» (Thuraya) و(iridium). كوكبة «ايريديوم» تضم 66 قمراً باتت 65 بعد اصطدام 10 شباط. ومن المفترض أن يضم النظام 77 قمراً، ومن هنا إسم «ايريديوم»، وهو عنصر كيميائي رقمه الذري 77. وهذه الشبكة من الأقمار فريدة بما أنها تغطي مجمل مساحة الأرض حتى القطبين، والمحيطات وممرات الملاحة الجوية. ولكن، بما أن النظام تديره الولايات المتحدة، مُنِعت الإتصالات من والى كوريا الشمالية وإيران وكوبا وليبيا والسودان. لذا يلجأ المتّصلون الأجانب المتنقلون الى المناطق البعيدة في أفريقيا والشرق الأوسط الى التعامل مع «ثريا»، قمر إتصالات (Geostationnaire) موجود فوق المحيط الهادئ.
• مراقبة المناخ:
المدار: منخفض (800 كلم ارتفاعاً).
العدد: حوالى 40.
تسمح الأدوات المحمولة على متن هذه الأقمار للباحثين بمتابعة تطور المناخ، والتغيّرات على مستوى البحار، وكمية ثاني أوكسيد الكربون في الجو. وكان الرصد المداري للكربون، الذي أطلق العام 2000، أول جهاز للناسا صُمّم لإجراء تدابير دقيقة على مستوى ثاني أوكسيد الكربون إنطلاقاً من قمر صناعي. وقدراته اليوم واعدة للغاية نظراً الى استحالة إستبدال لواقطه المدمجة.
• المساعدة في الملاحة:
المدار: متوسط (19300 كلم ارتفاعاً).
العدد: من 35 الى 100.
يعمل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) عن طريق شبكة من 27 قمراً مدارياً منها 24 فاعلة و3 للتعزيز. في الأصل، طوّر النظام ووُضِع في خدمة عمليات الجيش الأميركي. ولكن، بعدما أثبتت قدرته في مجال الملاحة، عُمّم النظام على العالم كله. إن كل قمر صناعي يعمل بالطاقة الشمسية، يدور حول الأرض على ارتفاع حوالى 19000 كلم وينفّذ دورة كاملة خلال 12 ساعة. وتُنظّم المدارات بحيث أنه، في كل لحظة وحيثما كنت موجوداً، ثمة أربعة أقمار على الأقل تعمل لأجلك في الفضاء. ولكن للنظام الملاحي الأميركي بالأقمار منافسين: الروس يمتلكون اليوم 16 قمراً في نظامهم «غلوناس» (Glonass) الذي سيصل عدد أقماره حتى نهاية العام 2009 الى 24 قمراً، والنظام الأورولي «غاليليو» (Galileo) الذي يضم 30 جهازاً على ثلاثة مدارات مختلفة، ونظام «بيدو» (Beidou) الصيني الذي يضم 35 جهازاً.
• مراقبة الكوارث الطبيعية:
المدار: منخفض (800 كلم ارتفاعاً).
العدد: مجهول.
بعد ساعات من ضرب إعصار كاترينا نيو أورليانز في آب 2005 سمحت صور التقطتها أقمار صناعية حملت إسم «DMC» (Disaster Monitoring Constellation) بتنسيق عمليات الإغاثة.
وتتألف الكوكبة من خمسة أقمار بلواقط عن بعد أطلقتها حكومات كل من الجزائر ونيجيريا وتركيا وبريطانيا والصين. وكذلك قدّمت أقمار «DMC» صوراً قيّمة جداً عن نتائج تسونامي 2004 في أندونيسيا.
• الإستكشاف الفضائي:
المدار: عالٍ (حوالى 1.6 مليون كلم من الأرض).
العدد: مجهول.
منذ إطلاقه العام 1990، بات هابل إحدى الأدوات الأهم في تاريخ علم الفلك. وبعد 19 سنة يبقى مستقبله غير مؤكد. فلقد تجاوز معدل حياته بعشر سنوات، وتقنيته في آخر خدمتها. ويتوقع في السنوات المقبلة أن تطلق عدة مقرابات (تلسكوبات) مثل المقراب الفضائي «جيمس وب» الذي سوف يطلق العام 2013 على مدار حوالى 1.6 مليون كيلومتر.
هل يصبح المدار غير قابل للإستعمال؟
على الرغم من التزايد المطّرد للأجسام الصغيرة والضخمة على المدار، فإن حوادث قمرية صناعية كالذي حصل في 10 شباط 2009 لن تحدث إلا نادراً جداً وذلك بفضل المراقبة بعناية خاصة، لهذه الكعكة المدارية الضخمة DONUT - المستثمرة واسعاً ببعض من الأمان - من قبل وكالات الفضاء. ومع ذلك يخشى العديد من العلماء ظهور تناذر كسلر (Syndrome de Kessler) على المدى البعيد، وهو العتبة التي بعدها يحيل تزايد الفضلات والإصطدامات المدار المنخفض غير قابل للإستعمال وللسكن علاوة على ذلك، وعاجلاً أم آجلاً، سوف يعاد النظر باستعمالات الملاحة القمرية وقوانينها من أجل الحدّ من إختناق محتمل للفضاء.
ليس الحادث الأول وقد لا يكون الأخير
هذا الحادث ليس الأول بكل تأكيد. فسِجّل الإصطدامات الفضائية يزخر بحوادث التصادم بين الفضلات ومعها، صغيرة كانت أم كبيرة والمتأتية من طبقات الصواريخ العليا. ففي تموز 1996 صَدَم قمر صناعي فرنسي للتجسس، إسمه «كرز» (CERISE)، وبسرعة تناهز 50 ألف كلم/ساعة شظية من الصاروخ الفرنسي «أريان» (ARIANE). وكذلك حصل إصطدام بين سفينة الفضاء الروسية الآلية «بروغرس» (PROGRESS) والمحطة الفضائية الروسية «مير» (MIR)، ما شكّل تهديداً بخطر الموت لرواد الفضاء. وهناك إصطدام إرادي بين صواريخ وأقمار صناعية أميركية، روسية وصينية (مرة واحدة)، جرى لتأكيد إعورار هذه الأقمار للقوى الفضائية الأخرى. وكذلك تصادم، منذ عشرات السنين قمران صناعيان روسيان من طراز «كوزموس» (COSMOS).
ومؤخراً، في 12 آذار نُقِل ثلاثة من رواد الفضاء كانوا على متن المحطة الفضائية الدولية لفترة وجيزة الى سفينة إنقاذ فضائية روسية، بعدما اقترب من محطتهم حطام فضائي عائد، ربما، الى المحطة ذاتها. وأعلنت المتحدثة باسم إدارة الطيران والفضاء الأميركية «ناسا» لورا روتشون أن الحطام، وعرضه 2.54 سم، كان في وقت ما جزءاً من المحطة الفضائية، فيما ذكرت القيادة الفضائية الروسية أن الحطام مرّ بالمحطة وأن الطاقم لم يعد في خطر وأنهم عادوا الى المحطة بعد لجوئهم 11 دقيقة داخل السفينة الروسية.
نظام ايريديوم (IRIDIUM)
بعد فشل تكنولوجي ذريع في نهاية تسعينيات القرن الماضي، كان الهدف من نظام ايريديوم أن يكون السهم العالمي للهاتف النقال بفضل كوكبة من 68 قمراً للإتصالات. وأنقذه من الإفلاس بشكل كبير دعم إدارتي الرئيسين كلينتون وبوش الإبن. واليوم هو نظام شامل للإتصالات المتحركة (تديره شركة ايريديوم ساتلايت ومقرها في ماريلاند - الولايات المتحدة الأميركية) يضم 250 ألف مشترك العام 2008، ويستعمله البنتاغون بشكل كثيف، والقواعد العلمية في القطب الشمالي، والصحافيون والملاّحون ومنظمو الراليات أو الرحلات الإستكشافية.
نظام كوزموس (COSMOS)
يتفرّع هذا النظام الى ثماني فئات، ويتضمّن أقماراً صناعية روسية لم يُكشف بوضوح عن مهماتها، على الرغم من عدة فرضيات تميل الى الكلام على أدوات متعددة الدور ذات الإستعمال العسكري أو العلمي. ومنذ 16 آذار 1962 الى أيامنا، وضع الإتحاد السوڤياتي السابق ومن ثم روسيا حوالى 2500 قمر صناعي على المدار. والقمر كوزموس - 2251 التابع لوزارة الدفاع الروسية (الحضيض: 783 كلم، الأوج: 821 كلم، الإنحناء: 47 درجة) أطلق في 16 حزيران 1993.
تناذر كسلر
تناذر كسلر هو سيناريو وضعه العام 1991 المستشار لدى «ناسا» (وكالة الفضاء الأميركية)، دونالد كسلر، وحسبه أن حجم الفضلات الفضائية يبلغ الى عتبة بعدها تتصادم تكراراً أجسام على مدار مع أخرى ما يزيد بطريقة إسيّة (Exponentielle) عدد الفضلات واحتمال التصادم. وما بعد حدّ معين، يجعل مثل هذا السيناريو شبه مستحيل الإستثمار الفضائي وحتى إستعمال الأقمار الصناعية لعدة أجيال.
تناذر كسلر هو مثال عن التفاعل المسلسل. فالسرعات النسبية للأجسام المدارية قد تتجاوز 10 كلم/ثانية ما يجعل كل إصطدام، عند حدود هذه السرعات، بين جسمين كبيري الحجم (بضعة سنتيمترات أو دسيمترات) يولّد غيمة من النفايات ذات المسارات المحتملة - تبعثر طاقة الإصطدام الحركية - والتي تكون قادرة على التسبّب باصطدامات أخرى. وعقب إصطدام ضخم مع قمر ضخم مثل المحطة الفضائية الدولية، يمكن لكمية الشظايا الناجمة أن تجعل المدارات المنخفضة غير صالحة للإستثمار تماماً.
[h6][/h6]
