عالم الفلك يشرح الضرر الناجم عن “فضلات الفضاء”

في عام 2016 ، شارك رائد وكالة الفضاء الأوروبية ، تيموثي بيك ، صورة لتحطم نافذة محطة الفضاء الدولية بسبب تأثير قطعة صغيرة من خردة فضائية.

قطعة الحطام ، التي قد تكون قشرة طلاء أو جزءًا معدنيًا من قمر صناعي ، كان عرضها بضعة آلاف من المليمترات ، وليس أكبر بكثير من خلية Escherichia coli واحدة.

لكن كيف يمكن لشيء صغير جدًا أن يتسبب في تلف بصري؟

أوضح فيشنو ريدي ، عالم الفلك بجامعة أريزونا: “الأمر كله يتعلق بالسرعة. الأجسام الموجودة على ارتفاع محطة الفضاء الدولية ومعظم الأقمار الصناعية الأخرى ، على بعد 400 كيلومتر فوق الأرض ، تدور حول كوكبنا مرة واحدة كل 90 دقيقة.”

أفاد روبرت فروست ، المدرب ومراقب الطيران في وكالة ناسا ، في موقع Quora أن هذا تجاوز 25200 كم / ساعة ، أي 10 أضعاف سرعة رصاصة طلقة على الأرض.

ولا ترتبط طاقة الاصطدام فقط بحجم الجسم ، لأن السرعة (السرعة والاتجاه) لها نفس الأهمية. وهذا هو السبب في أن الرصاصة الصغيرة يمكن أن تسبب الكثير من الضرر.

وفقًا لتصريح Reddy لموقع “Life Science” ، عند التحرك بسرعة عالية بما فيه الكفاية ، يمكن أن يكون أي شيء خطيرًا.

قال كيري كاهو ، الأستاذ المشارك في علم الطيران والملاحة الفضائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: ضع في اعتبارك أن السرعة مادة مضافة. لذلك ، إذا كان جسمان يتحركان باتجاه بعضهما البعض عند الاصطدام ، فإن هذا يزيد من طاقة تأثيرهما.

قال كاهو لـ Live Science: “فكر في الأمر مثل القيادة على طريق سريع”. وأوضح أنه إذا اصطدمت سيارة ، ولو كانت خفيفة الوزن مثل دراجة نارية ، بسيارة أثناء سيرها في الاتجاه المعاكس ، فقد يكون ذلك كارثيًا لكلا السائقين.

وبالمثل ، في الفضاء ، يمكن أن تترك قطعة طلاء سريعة الحركة تضرب محطة الفضاء الدولية علامة كبيرة نسبيًا.

وفي الفضاء ، تدور الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية والحطام على طول العديد من المسارات المختلفة. بينما قد يدور جسم ما أفقيًا حول خط الاستواء ، قد يدور جسم آخر عموديًا حول القطبين. حتى بعض الأجسام تتحرك “في الاتجاه المعاكس” ، مما يعني أنها تدور عكس اتجاه مدار الأرض. مع انتشار المزيد من الحطام في الفضاء ، يتحول المدار الأرضي المنخفض (الذي تدور فيه محطة الفضاء الدولية) إلى طريق سريع مزدحم في ساعة الذروة.

قال كاهو: “يمكن أن يكون هناك الكثير من الأضرار المحتملة”.

كان رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية محظوظين لأن قطعة كبيرة من الحطام لم تضرب نافذتهم. وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية ، فإن قطعة بحجم ميكروب قد لا تترك شيئًا سوى انبعاج ، لكن قطعة صغيرة بحجم حبة البازلاء يمكن أن تعطل أنظمة الطيران الحرجة. وقطعة من الحطام بحجم كرة بينج بونج “سيكون لها تأثير كارثي.”

قال ريدي إنه بهذا الحجم ، يمكن أن تؤدي نفايات الفضاء إلى خفض سرعة المحطة الفضائية ، مما يجعل من المستحيل على رواد الفضاء التنفس على متنها.

نفايات الفضاء مشكلة متنامية. يحتوي مدار الأرض على ما لا يقل عن 128 مليون قطعة من الحطام ، 34000 منها أكبر من 10 سم ، وفقًا لمتحف التاريخ الطبيعي في لندن ، وهذه القطع كبيرة بما يكفي لاكتشافها.

تتشكل هذه القطع الصغيرة عندما تتجول الأقمار الصناعية بشكل طبيعي تحت أشعة فوق بنفسجية شديدة ، أو عندما تصطدم قطع أكبر من الحطام الفضائي أو عندما يتم تدمير الأقمار الصناعية عمداً.

تشمل القطع الأكبر 3000 قمر صناعي مهجور ، بالإضافة إلى مسامير وأجزاء أخرى أسقطتها المركبات الفضائية أثناء عمليات الإطلاق.

يعمل الباحثون على تطوير طرق لالتقاط القمامة من الفضاء ، مثل استخدام الخطافات والشبكات والمغناطيس لسحبها مرة أخرى إلى الغلاف الجوي للأرض.

ووجود الكثير من النفايات الفضائية قد يؤدي إلى خطر على البشر في استخدام مدار الأرض للأقمار الصناعية وأنواع أخرى من المركبات الفضائية. وتابع ريدي: “لم نتطرق إلى هذه النقطة الآن ، لكن من المهم المضي قدمًا في مشكلة نفايات الفضاء لمنع المزيد من التراكم”.

اقرأ أيضًا: وكالة الفضاء الأوروبية تبحث عن رواد فضاء جدد