تكنولوجيا تنظيف الفضاء الحديثة

مقالات ذات صلة

كيف تؤثر التكنولوجيا الحديثة على التنمية البشرية

مساوئ ومميزات التكنولوجيا الحديثة على الشباب

كيف يستفيد المحتالون من التكنولوجيا الحديثة لسرقة الأموال؟

مؤخرًا نوقشت الفرص المختلفة الموجودة في صناعة الفضاء والتأثير الذي قد يكون لها على مستقبل البشرية. وتم استكشاف بعض المفاهيم والموضوعات مثل الحاجة الماسة إلى تنظيف ما يسمى بـ "خردة الفضاء".

منذ بداية عصر الفضاء في عام 1957 ، كانت البشرية مفتونة تمامًا بإدخال التكنولوجيا إلى الفضاء الخارجي من أجل الاستكشاف العلمي. ومع ذلك، فقد تركت هذه المساعي كمية كبيرة من النفايات الفضائية في مساراتها.

الآن، الأمر متروك للباحثين الرائدين في العالم لاكتشاف أفضل الطرق وأكثرها اقتصاداً لإزالة القمامة الموجودة في المدار. تعرف معنا أكثر على تكنولوجيا تنظيف الفضاء الحديثة.

ما مقدار القمامة التي تطفو في الفضاء

حالياً، تقدر ناسا أن هناك أكثر من 21000 قطعة من الخردة الفضائية بحجم الكرة اللينة أو أكبر وأكثر من 500000 قطعة من النفايات الفضائية بحجم الرخام أو أكبر تدور حول الأرض. عند تجميعها معًا، فإن هذا يمثل أكثر من 9200 طن من النفايات الفضائية التي تطفو في الفضاء.

مع وجود حوالي 6250 قمرًا صناعيًا في المدار حاليًا، لا يزال حوالي 3900 قمرًا فقط يعمل. بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن يضيف ما يقرب من 560 انفجارًا وتصادمًا وأحداثًا أخرى إلى القمامة الفضائية التي تطفو في المدار. وبطبيعة الحال، فإن المزيد من الأقمار الصناعية سيعادل المزيد من الاصطدامات، وبالتالي المزيد من شظايا القمامة التي تطفو في الفضاء.

نظرًا لوجود الكثير من الحطام في مدار الأرض، فلا عجب أن صناعة الفضاء قررت تنفيذ مشاريع تنظيف. ومع ذلك، فإن العثور على أفضل طريقة للقيام بهذا المسعى الضخم بطريقة فعالة من حيث التكلفة وناجحة كان مهمة شاقة.

كيف يمكن تنظيف الحطام الفضائي

في حين أن وجود مقبرة فضائية غير مهمة تدور حول الأرض ليس له تأثير مباشر حاليًا على البشر ، إلا أن له عواقب مالية وخيمة. لا يقتصر الأمر على زيادة كمية الحطام الفضائي مما يجعل الأمر أكثر صعوبة بالنسبة للأقمار الصناعية الجديدة والبعثات الفضائية لتجاوز مدار الأرض ، ولكن زيادة النفايات الفضائية ستسبب عددًا متزايدًا من الاصطدامات.

يمكن تنظيف الحطام الفضائي بعدة طرق ، ولكن تم اقتراح أذرع الروبوت ، والحراب ، والشبكات ، والمغناطيسات ، وحتى الليزر. بالإضافة إلى ذلك ، اقترحت وكالة ناسا تطوير أقمار صناعية تعمل بالطاقة الشراعية من شأنها توجيه النفايات الفضائية نحو الغلاف الجوي للأرض ليتم تفككها.

في الآونة الأخيرة، اقترحت روسيا قمرًا صناعيًا يسمى Foam Debris Catcher يمكنه التقاط ما يصل إلى طن من النفايات الفضائية دفعة واحدة عن طريق جمعها بأذرع رغوية مصممة.

من يقوم بتنظيف خردة الفضاء

تعمل العديد من الوكالات على تنظيف الحطام في الفضاء. تشمل بعض الشركات التي تعمل حاليًا على معالجة مشكلة الحطام الفضائي ما يلي:

• أستروسكيل: يعمل على إزالة المزيد من المساحة غير المرغوب فيها.
• وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA): العمل مع Astroscale في مشروع توضيح الإزالة التجارية للحطام (CRD2).
• نورثروب غرومان: تم تطوير مركبة فضائية لمركبة تمديد المهمة (MEV-1) لاعتراض الأقمار الصناعية المتساقطة.
• كلر سبيس: سيتم إطلاق ClearSpace-1 في عام 2025 في مهمة لتنظيف الحطام.
• لوكهيد مارتن: تخطط لإنشاء رادار قوي ، سياج الفضاء ، والذي سيكتشف الحطام الفضائي.

الإمكانات الاقتصادية لمبادرات الفضاء غير المرغوب فيه

على الرغم من أن المبادئ التوجيهية الحالية لتخفيف الحطام تسن قاعدة تنص على أنه يجب إزالة جميع الأقمار الصناعية من الفضاء في غضون 25 عامًا من المهمة المكتملة ، إلا أنه لا يكاد أحد يطبقها. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون إزالة القمر الصناعي أمرًا صعبًا لأن الأقمار الصناعية يمكن أن تتعطل أو تتضرر بسبب الاصطدام.

أولاً ، إن وجود الحطام الفضائي مكلف وسيظل أكثر تكلفة مع كل تصادم يحدث. في حالة حدوث المزيد من تصادمات الأقمار الصناعية ، يمكن أن يهدد اكتظاظ الحطام صناعة الفضاء البالغة 335 مليار دولار. لا يمكن أن يؤثر ذلك سلبًا على أبحاث الفضاء فحسب ، بل تعتمد كل صناعة تقريبًا على الخدمات الفضائية للاتصالات والملاحة والتنبؤ بالطقس وغير ذلك.

علاوة على ذلك ، كلما زادت خردة الفضاء التي تتراكم في الغلاف الجوي ، زادت خطورة إكمال مهمة إلى الفضاء. إذا وصل عدد الحطام إلى قدر معين ، يمكن أن تعلق القمامة في المدار في "متلازمة كيسلر" وتتصادم بشكل متكرر بحيث تصبح المنطقة غير سالكة.

رسوم الاستخدام المداري

إحدى الطرق التي يمكن أن تزيد بشكل كبير من قيمة صناعة الفضاء هي تطبيق رسوم الاستخدام المداري. وفقًا لأخيل راو وفريقه البحثي ، فإن رسوم الاستخدام المداري التي وصلت إلى ما مجموعه 235000 دولار بحلول عام 2040 ستضاعف قيمة صناعة الفضاء بمقدار أربعة أضعاف.

على عكس رسوم الإطلاق التي تغطي عملية الحصول على قمر صناعي ، وليس السماء ، فإن رسوم الاستخدام ستفرض على مستخدم القمر الصناعي مقابل وجود قمر صناعي في السماء. قد يفكرون حتى في تغيير السعر اعتمادًا على مخاطر استخدام مدار معين ، لذلك من المحتمل أيضًا أن يقلل عدد اصطدام الأقمار الصناعية 

لا تزداد قيمة صناعة الأقمار الصناعية فقط لأنه ستكون هناك رسوم مرتبطة بالاستخدام ، ولكن تقليل الاصطدامات يمكن أن ينقذ صناعة الفضاء ملايين ، إن لم يكن مليارات الدولارات. وجدت إحدى الدراسات أن القيمة يمكن أن تزيد بما لا يزيد عن 600 مليار دولار وبقدر يصل إلى 3 تريليون دولار.