#سواليف

كشفت دراسة جديدة أن الانبعاثات الشمسية تمارس 'قوة سحب' على الحطام الفضائي في المدار اﻷرضي، وتؤدي إلى تسارع سقوطه نحو الغلاف الجوي بمجرد وصول النشاط الشمسي إلى نحو 67% من ذروته.

وهذه النتيجة، التي تنطبق أيضا على الأقمار الصناعية الثابتة، تساعد في التخطيط لمهمات فضائية أكثر أمانا وتجنب الاصطدامات.

ويعد المدار الأرضي المنخفض (بين 400 و2000 كم) مثاليا لأقمار التصوير والمراقبة وللمجموعات الضخمة من أقمار الإنترنت مثل 'ستارلينك'. لكنه أصبح مزدحما بالحطام مثل بقايا الأقمار القديمة ومراحل الصواريخ، ما يشكل تهديدا للإطلاقات الجديدة.

وحتى اصطدام واحد قد يؤدي إلى ما يعرف بـ'تأثير الدومينو' (سلسلة من الأحداث المترابطة حيث يؤدي تغيير بسيط أو حدث واحد إلى إطلاق سلسلة من التفاعلات المتتالية المماثلة). ونظرا لأن مهمات إزالة الحطام بالروبوتات ما تزال في بداياتها، يركز العلماء حاليا على تتبع الحطام بدقة لتحديد أخطر الأجسام لإزالتها مستقبلا.

ما العلاقة بين النشاط الشمسي والحطام؟

للشمس دورة نشاط تستمر 11 عاما، تنتج خلال ذروتها (مثل أواخر 2024) انبعاثات من الأشعة فوق البنفسجية والجسيمات المشحونة. وهذه الانبعاثات تسخن 'الغلاف الحراري' للأرض (بين 100 و1000 كم) وتزيد كثافته، ما يزيد المقاومة أو 'السحب' على الأجسام المدارية ويبطئها، فيسارع سقوطها.

وتتبعت الباحثة عائشة أشروف وزملاؤها في مركز فيكرام سارابهاي للفضاء بالهند المسار التاريخي لـ17 قطعة من الحطام في المدار الأرضي المنخفض، على مدى 36 عاما (من الستينيات وحتى الدورات الشمسية 22 إلى 24). وهذه الأجسام تدور على ارتفاع بين 600 و800 كم، ولم تعد بعد إلى الغلاف الجوي لتحترق.

وبما أن الحطام لا يقوم بمناورات تصحيح المدار مثل الأقمار، فإن تسارع سقوطه يعتمد فقط على كثافة الغلاف الحراري، ما يجعله أداة مثالية لدراسة تأثير النشاط الشمسي.

ووجد الباحثون أنه عندما يتجاوز عدد البقع الشمسية ثلثي ذروته القصوى (67% من الذروة)، يمر الحطام بـ'حد انتقالي' يبدأ بعده بالسقوط بسرعة أكبر بكثير.

وتقول أشروف: 'هذه العتبة لا ترتبط بقيمة ثابتة للإشعاع الشمسي، بل بمدى اقتراب الشمس من ذروة نشاطها، حيث تنتج إشعاعا فوق بنفسجيا أكثر كثافة'.

وهذه النتائج تساعد في تخطيط مسارات الأقمار الصناعية لتجنب الاصطدام بالحطام. توضح أشروف: 'عندما يتجاوز النشاط الشمسي مستويات معينة، تفقد الأقمار ارتفاعها أسرع وتحتاج إلى تصحيحات مدارية أكثر، ما يؤثر على عمرها الافتراضي واستهلاكها للوقود، خاصة للمهمات التي تطلق قرب ذروة النشاط الشمسي. والأكثر إثارة أن كل هذه المعلومات تأتي من أجسام أطلقت في ستينيات القرن الماضي، والتي ما تزال تساهم في العلم وتعمل كأدوات قيمة لدراسة الآثار طويلة المدى للنشاط الشمسي على الغلاف الحراري'.