جدول المحتويات:

كيف يتحول المدار الأرضي المنخفض إلى كومة قمامة
كيف يتحول المدار الأرضي المنخفض إلى كومة قمامة

فيديو: كيف يتحول المدار الأرضي المنخفض إلى كومة قمامة

فيديو: كيف يتحول المدار الأرضي المنخفض إلى كومة قمامة
فيديو: تحليل الكلمات إلى مقاطع | الصف الأول | أساسيات القراءة 2024, مارس
Anonim

امتد أثر قمامة الإنسان طويلاً إلى ما وراء الكوكب ، بعيدًا في الفضاء. بينما يقرر النشطاء والسياسيون ما يجب فعله مع النفايات المنزلية على الأرض ، تتراكم أطنان من المعدات التي تم استخدامها في المدارات.

دعنا نتعرف على مكونات مقالب الفضاء ، وأين توجد وما إذا كان الحطام "السماوي" يمكن أن يسقط على رؤوسنا (المفسد: لقد حدث هذا بالفعل).

أي نوع من القمامة يطير في الفضاء

بدأ عصر الفضاء بإطلاق أول قمر صناعي عام 1957. منذ ذلك الحين ، أطلقت البشرية العديد من الصواريخ ووضع ما يقرب من 11000 قمرا صناعيا في المدار. في السنوات الأخيرة ، زاد عدد المهمات الفضائية بشكل كبير. الآن يتم استكشاف الفضاء القريب من الأرض ليس فقط من قبل الدول - لقد انضمت الشركات الخاصة والمنظمات غير الربحية في الأعمال التجارية. العبء على المدارات آخذ في الازدياد.

كيف تغير عدد الأشياء في الفضاء القريب من الأرض

صورة
صورة

ومع ذلك ، فإن الأقمار الصناعية ، مثل أي تقنية أخرى ، تتعطل وتصبح قديمة. يتم استبدالها بأجهزة جديدة ، وتُجبر الأجهزة الفاشلة على عيش حياتها في المدار على شكل خردة معدنية. في محيط كوكبنا القريب والبعيد ، ظهرت "مقالب".

تُصنف جميع الأجسام التقنية غير الصالحة للتشغيل وشظاياها على أنها حطام فضائي. يتم إنفاق معظمها على مراحل الصواريخ والأقمار الصناعية القديمة وشظاياها. على الرغم من الإطلاق المستمر للأجهزة الجديدة ، فإن الأقمار الصناعية العاملة في المدارات أقل بكثير من "الهدر". وفقًا لتقديرات وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، هناك 128 مليون حطام صغير في الفضاء القريب من الأرض ، لا يتجاوز حجمها سنتيمترًا ، 900 ألف شظية من 1 إلى 10 سم و 34 ألفًا - أكثر من 10 سم للمقارنة: لا يوجد سوى 3 أقمار صناعية عاملة ، ومن المتوقع أن يكون 9.

يستخدم الجنس البشري الأكثر نشاطًا مدارًا أرضيًا منخفضًا (200-2000 كم فوق مستوى سطح البحر). هذا الجزء من الفضاء الخارجي هو الأكثر "كثافة سكانية" وفي نفس الوقت "أقذر". على ارتفاع 650-1000 كم ، يقع أول "تفريغ" - المركبات القديمة والحطام بأحجام مختلفة والأقمار الصناعية العسكرية مع المنشآت النووية "تعيش" هنا. لم يتم اختيار مثل هذه الارتفاعات لتخزين الأشياء التي يحتمل أن تكون خطرة عن طريق الصدفة: يمكن أن تكون هناك لحوالي ألفي عام. يقع "موقع الاختبار" الرسمي الثاني على ارتفاع حوالي 36 ألف كيلومتر - يتم إرسال جميع الأقمار الصناعية التي خدمت من المدار الثابت بالنسبة للأرض هناك.

ومع ذلك ، فإن الحطام الفضائي "يطير" ليس فقط في الأماكن المخصصة له. يمكن أن يحدث تصادم مع الحطام في الفضاء القريب من الأرض في أي مكان ، لأنه يكاد يكون من المستحيل التنبؤ بحركة الجسيمات الصغيرة. لكن من الممكن حقًا تفادي شظايا كبيرة - معظمها تتم مراقبتها من قبل وكالات الفضاء العالمية. إذا قامت شركات مثل SpaceX و OneWeb و Amazon في السنوات القادمة بنشر آلاف الأقمار الصناعية للاتصالات فوق الأرض ، فسيتعين على المتخصصين مراقبة الحركة في المدارات بعناية أكبر لتجنب الحوادث.

من يتتبع الحطام في الفضاء

وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية ، فإن شبكات المراقبة الفضائية تتعقب بانتظام 28000 فقط من الحطام الكبير بشكل خاص. تعد شبكة مراقبة الفضاء الأمريكية واحدة من أولى خدمات تحليل مسار الحطام الفضائي. يحتفظ الخبراء بفهرس حيث يتم إحضار أجسام أكبر من 5-10 سنتيمترات من مدار أرضي منخفض وحطام يبدأ من 30 سم تقع بالقرب من المدار الثابت بالنسبة للأرض.

في الولايات المتحدة ، توجد مراكز أخرى تقوم بجمع ومعالجة البيانات ليس فقط حول "النفايات" ، ولكن أيضًا على أجهزة التشغيل.يتم نشر مواقعهم الجغرافية في المجال العام على مورد Space Track ، ومن Twitter الخاص بسرب التحكم في الفضاء الثامن عشر ، يمكنك التعرف على تدمير بعض المركبات. بناءً على هذه المعلومات ، تم إنشاء خريطة على الإنترنت Stuff in Space ، والتي تُظهر في الوقت الفعلي موقع الأقمار الصناعية (النقاط الحمراء) وأجسام الصواريخ (الزرقاء) والحطام الفضائي (الرمادي). يتم تحديث الخريطة كل يوم وتوضح بوضوح "العلاقة" الوثيقة بين أجهزة التشغيل و "النفايات".

كما تراقب دول أوروبا وروسيا والصين الحركة على "مسارات" فضائية باستخدام التلسكوبات أو الرادارات المستقرة بالنسبة إلى الأرض. نادرًا ما تحدث الاصطدامات في المدار ، وذلك بفضل الخدمات التي تحسب احتمالية وقوع حوادث.

من أين يأتي الحطام الفضائي؟

على الرغم من أن الاصطدامات في الفضاء نادرة ، إلا أنها تؤثر بشكل خطير على نمو "المقالب السماوية". حدث أحد أخطر حوادث الفضاء في عام 2009: لم يتمكن ساتل الاتصالات الأمريكي إيريديوم والجهاز العسكري الروسي "كوزموس 2251" من التفرق. أدى "اجتماعهم" إلى ظهور سحابة كبيرة من الحطام الصغير وأكثر من 1500 جزء كبير ، والتي لا تزال حتى يومنا هذا في الفضاء القريب من الأرض.

يطلق الباحثون على الانفجارات السبب الرئيسي لتكوين الحطام الفضائي. غالبًا ما تحدث بسبب تسرب أو تسخين الوقود ، والذي يبقى في خزانات المراحل العليا المستنفدة بالفعل ، والمراحل الأخيرة من الصواريخ والأقمار الصناعية. تنفجر المعدات بسبب عيوب في التصميم أو تأثير البيئة الفضائية القاسية. على سبيل المثال ، في عام 2018 تحطمت المرحلة العليا الروسية والأمريكية "فريجات" و "سنتور" في المدار ، وفي عام 2012 تبعثر "بريز إم" في شظايا. في مارس 2021 ، انفجر قمر صناعي أمريكي قديم للأرصاد الجوية ، وقبل عام تحولت مرحلة من صاروخ Cyclone-3 السوفيتي ، الذي كان في الفضاء القريب من الأرض لمدة 29 عامًا ، إلى 75 شظية منجرفة.

اختبارات الأسلحة المضادة للأقمار الصناعية تترك أثراً كبيراً من الحطام. في عام 2007 ، دمرت الصين طراز Fengyun-1C الخاص بها بصاروخ متوسط المدى على ارتفاع 865 كم. تشكلت حوالي 3 ، 5 آلاف كائن كبير وعدد لا يحصى من الشظايا يصل إلى 5 سم. في عام 2019 ، أطلقت الهند أيضًا صاروخًا على قمرها الصناعي - حوالي 400 حطام منتشر في مدارات تتراوح من 200 إلى 1600 كيلومتر.

حلل متخصصو وكالة الفضاء الأوروبية أكثر من 560 حالة تدمير للجهاز. كما يلاحظون ، هناك أسباب أخرى لتشكيل الحطام الفضائي في المدارات. في كثير من الأحيان ، يتم فصل بعض أجزائه عن الجهاز ، ويتم تدميره بسبب عيوب في الهيكل أو فشل عند التفاعل مع الغلاف الجوي للأرض.

أسباب تدمير المركبة الفضائية

صورة
صورة

في عام 2020 ، حلل المتخصصون من RS Components أي من القوى الفضائية تناثرت في الفضاء بقوة أكبر من غيرها. اتضح أن الجزء الأكبر من الحطام الذي تم تعقبه اليوم ينتمي إلى روسيا ودول رابطة الدول المستقلة - 14403 شظية. في المرتبة الثانية الولايات المتحدة (8734) ، في المركز الثالث - الصين (4688).

لماذا تعتبر مقالب الفضاء خطيرة

الأقمار الصناعية الحديثة مزودة بالحماية من النيازك الدقيقة والحطام الفضائي ، لكن "الدروع" لا تنقذ دائمًا. يستمر حطام الانفجار في التحرك بسرعة أولية. نظرًا لعدم وجود قوة احتكاك محسوسة في الفضاء ولا تعمل الجاذبية المعتادة ، فإنها عمليًا لا تبطئ.

يمكن أن تصل سرعتها إلى 8-10 كم / ثانية ، وهو ما يقرب من سبع مرات أسرع من الرصاصة. يمكن أن تكون ضربات الأجزاء البطيئة قاتلة أيضًا. القطع التي يزيد حجمها عن 10 سم قادرة على تدمير الطائرات تمامًا. تؤدي الاصطدامات مع شظايا يزيد طولها عن 1 سم إلى تعطيل عمل المركبة الفضائية أو حدوث انفجارات لأجسام معطلة. تترك جزيئات المليمتر في معظم الحالات شقوقًا ورقائقًا على العلب.

في عام 2016 ، ترك حطام صغير بحجم ذرة غبار انبعاجًا بمقدار 7 ملم على زجاج نافذة محطة الفضاء الدولية.تشكل الاصطدامات مع أي أجزاء من الحطام خطورة على المحطة الفضائية ، لأنها تتحرك في المدار بسرعة تزيد عن 7.6 كم / ثانية. تقوم محطة الفضاء الدولية بانتظام بمناورات مراوغة وتصحيح مدارها: لا تستطيع الألواح المضادة للنيازك حماية الطاقم في حالة الاصطدام بالحطام الكبير. يضطر رواد الفضاء أحيانًا إلى إخلاء المحطة وانتظار لحظة الاقتراب الخطير من الحطام الفضائي في مركبة الفضاء سويوز ، من أجل مغادرة "السفينة الغارقة" بسرعة إذا لزم الأمر.

تتم معظم مناورات المركبات الفضائية لتجنب "مواجهات" الحطام. هذه الإجراءات مكلفة. يقضي الخبراء ساعات في حساب المخاطر والتخطيط لمسار جديد. في لحظة المناورة ، يتم استهلاك الوقود ، ويجب أن تأخذه معك "احتياطيًا" ، و "تقف الأجهزة في وضع الخمول" - فهي لا تنقل البيانات اللازمة للباحثين.

بالنسبة لأولئك على الأرض ، لا يشكل الحطام الفضائي تهديدًا خطيرًا. تتمكن الأجهزة الصغيرة من الاحتراق في الغلاف الجوي ، بينما يتم إنزال أجزاء كبيرة مستهلكة من الصواريخ أو الأقمار الصناعية ، كقاعدة عامة ، على طول مسار معين في المحيط الهادئ أو في مناطق غير مأهولة في كازاخستان. مرة واحدة فقط ضرب حطام فضائي من صنع الإنسان شخصًا. في عام 1997 ، سقط حطام مركبة الإطلاق الأمريكية دلتا 2 على لوتي ويليامز المقيم في أوكلاهوما. أصيبت الفتاة بخيبة أمل عندما علمت أنها ليست قطعة من نجمة سقطت على كتفها ، بل جزء من خزان وقود.

قدم المستشار العلمي في وكالة ناسا دونالد كيسلر تنبؤًا مزعجًا في عام 1978. بعد ذلك ، سميت الظاهرة التي وصفها بـ "متلازمة كيسلر". وفقًا لعالم الفيزياء الفلكية ، يومًا ما سيزداد تركيز "النفايات" في الفضاء بشكل كبير بحيث يبدأ عدد الحوادث في النمو بشكل لا يمكن السيطرة عليه. سوف تصطدم الحطام بالطائرات ، وسوف يتمزقها إلى أشلاء و "تهاجم" أشياء أخرى. ستجعل أكوام الخردة المعدنية المدارات السفلية غير صالحة للاستعمال ، وسيظهر حزام قمامة حول الأرض ، يذكرنا بحلقات زحل. يعتقد بعض الخبراء أن التركيز الحرج للأجسام التي من صنع الإنسان في المدار قد تم الوصول إليه بالفعل.

موصى به: