كيف يتم التخلص من الحطام والنفايات الفضائية؟

أفلتت قطعة من النفايات الفضائية تم التخلص منها من محطة الفضاء الدولية لدى عودتها من المدار الشهر الماضي، واخترقت سقف منزل في فلوريدا، وفقا لوكالة ناسا.

وقال مالك المنزل، أليخاندرو أوتيرو، لشبكة 'سي أن أن' إنه سمع دوي صوت هائلا، وأردف 'كادت القطعة أن تصيب ابني'.

وكان الغرض من التخلص من القطعة التي تزن حوالي 2630 كيلوغرامًا، أن تتفكك أثناء سقوطها في الغلاف الجوي للأرض في 8 مارس، لكن ذلك لم يحدث.

والقطعة الصغيرة بحجم هاتف ذكي تقريبًا، لكن سرعتها تجعل منها خطرا على الإنسان إذا أصابته.

وتثير هذه الحادثة تساؤلات حول طرق التخلص من النفايات الفضائية، الناتجة عن بقايا الأقمار الاصطناعية والمركبات التي انتهت خدمتها..

كيف يمكن تنظيف المدار من الحطام الفضائي؟

يقول موقع 'آيرو سبايس' إنه لإزالة الحطام الفضائي، وخاصة الأجسام الكبيرة والأكثر خطورة، 'علينا أن نقترب منها ونحافظ على نفس سرعة كل جسم، ثم نلتصق بها، وننقلها إلى مدار أقل أو نعيد إدخالها مباشرة في المحيط'.

وإذا كان الجسم عبارة عن مركبة مع وجود الوقود الدافع على متنها، فهناك خطر الانفجار ولهذا السبب 'لن نسمح لرواد الفضاء أبدًا بأداء هذه المهمة'، يقول الموقع.

وهناك أيضًا مسألة حقوق الملكية؛ إذ لا يمكن تحطيم قمر صناعي أو صاروخ تابع لدولة أخرى دون إذنها.

ولا توجد طريقة سهلة للسيطرة على الأجسام الصغيرة التي لديها طاقة حركية أكبر من الرصاص، 'ومن الصعب التقاط الرصاصة، خاصة إذا كنت لا ترغب في إنشاء مزيد من النفايات أثناء تعقب نفايات أخرى'.

أمثلة عن النفايات الفضائية أو 'الحطام المداري'

تتمثل النفايات الفضائية عموما في بقايا المركبات الفضائية المهجورة، والحطام المنطلق أثناء فصل المركبة الفضائية عن مركبة الإطلاق، والحطام الناتج عن انفجارات أو اصطدامات المركبات الفضائية، والنفايات السائلة الصلبة لمحركات الصواريخ، والنفايات السائلة الصغيرة مثل بقع الطلاء الناتجة عن الإجهاد الحراري أو تأثيرات الجسيمات الصغيرة.

ما مقدار الحطام المداري الموجود حاليا في مدار الأرض؟

يقول موقع 'أوربيتل ديبريز' إن هناك أكثر من 25 ألف جسم أكبر من 10 سم.

ويقدر عدد الجسيمات التي يتراوح قطرها بين 1 و10 سم بحوالي 500 ألف قطعية بينما يتجاوز عدد الجسيمات الأكبر من 1 ملم 100 مليون.

واعتبارًا من يناير 2022، تجاوزت كمية المواد التي تدور حول الأرض 9 آلاف طن متري.

كيف يتم تحديد عدد الحطام المداري؟

يتم تتبع الحطام المداري الكبير (الأكبر من 10 سم) بشكل روتيني بواسطة شبكة مراقبة الفضاء الأميركية.

ويمكن اكتشاف الأجسام الصغيرة التي يصل حجمها إلى 3 ملم بواسطة الرادارات الأرضية، مما يوفر أساسًا لتقدير إحصائي لأعدادها.

ويمكن إجراء تقييمات لعدد الحطام المداري الذي يقل حجمه عن 1 مم عن طريق فحص سمات الارتطام على أسطح المركبات الفضائية العائدة، على الرغم من أن ذلك اقتصر على المركبات الفضائية العاملة على ارتفاعات أقل من 600 كيلومتر.

ما مدى سرعة انتقال الحطام المداري؟

في المدار الأرضي المنخفض (أقل من 2000 كيلومتر)، يدور الحطام المداري حول الأرض بسرعة تتراوح من 7 إلى 8 كيلومترات في الثانية.

ومع ذلك، فإن متوسط سرعة اصطدام الحطام المداري بجسم فضائي آخر يبلغ حوالي 10 كم/ث، ويمكن أن يصل إلى حوالي 15 كم/ث، وهو ما يزيد عن 10 أضعاف سرعة الرصاصة.

Sorry, but your browser cannot support embedded video of this type, you can download this video to view it offline.

كيف تتم حماية محطة الفضاء الدولية من الحطام المداري؟

إن محطة الفضاء الدولية هي المركبة الفضائية الأكثر تحصينًا على الإطلاق.

عادةً ما تكون المكونات الحيوية، مثل المقصورات وخزانات الضغط العالي، قادرة على تحمل تأثير الحطام الذي يصل قطره إلى 1 سم. بينما يمكن الخطر حين تعرض أحد المكونات الحيوية لمحطة الفضاء الدولية للحطام الذي يتراوح قطره بين 1 و10 سم.

إلى متى يبقى الحطام المداري في مدار الأرض؟

كلما زاد الارتفاع، زادت مدة بقاء الحطام المداري في مدار الأرض.

وعادة ما يسقط الحطام المتبقي في مدارات أقل من 600 كيلومتر على الأرض في غضون عدة سنوات.

هل تشكل إعادة دخول الحطام خطرًا على على الأرض؟

كمية كبيرة من الحطام لا تنجو من الحرارة الشديدة التي تحدث أثناء العودة، وبالتالي تحترق، بينما من المرجح أن تسقط المكونات المتبقية في المحيطات أو غيرها من المسطحات المائية أو في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة مثل التندرا الكندية أو المناطق النائية الأسترالية أو سيبيريا في الاتحاد الروسي.

وخلال الخمسين عامًا الماضية، كان متوسط قطعة واحدة من الحطام المفهرس يسقط على الأرض كل يوم. ولا توجد إصابات خطيرة أو أضرار جسيمة في الممتلكات ناجمة عن إعادة دخول الحطام