الأجهزة الفضائية ترتفع... لكن شاهد عندما يعود!

الأرض لا تدور حول الشمس وحدها. بالطبع ، هناك الكواكب الأخرى والأقمار والكويكبات والمذنبات. ولكن ، في الفضاء القريب من الأرض ، يرافق كوكبنا الكثير من القمامة الفضائية التي خلفتها المركبات التي أطلقت. هل تشكل خطرا؟ في بعض الحالات ، يفعل.

في الفيلم الجاذبية، مجموعة من رواد الفضاء يكتشفون بشكل مباشر ما قد يكون عليه الحال بالنسبة لمستكشفي الفضاء ليصطدموا بتدفق صغير من الحطام الفضائي. النتائج ليست جيدة ، على الرغم من أن رائد فضاء واحد على الأقل يجتازها بأمان. عندما خرج الفيلم ، أثار الكثير من النقاش بين خبراء الفضاء حول دقته في بعض الأماكن ، لكن تبرز القصة العامة مشكلة متنامية لا نفكر فيها غالبًا على الأرض (وربما ينبغي): خردة الفضاء العودة للمنزل.

هناك سحابة من الحطام الفضائي حول الأرض يجب على المخططين التعامل معها أثناء وضعهم جداول زمنية لإطلاق الصواريخ والمهام المنخفضة للأرض. معظم المواد "الموجودة" تعود في النهاية إلى الأرض ، مثل الكائن WTF1190F. كان قطعة من الأجهزة التي يعود تاريخها على الأرجح إلى أيام مهمة أبولو. إن عودتها إلى الأرض في 13 نوفمبر 2015 ، أخبرت العلماء كثيرًا بما يحدث عندما تغرق المواد في غلافنا الجوي (و "تحترق" في الطريق إلى الأسفل). بالطبع ، غالبًا ما يتم التخلص من الأقمار الصناعية المستهلكة ، أيضًا ، مع نتائج مماثلة. الفكرة هي أن القطع الصغيرة فقط هي التي تعيدها إلى الكوكب ، ويتم تدمير الأشياء الأكبر.

إن معرفة الفضاء غير المرغوب فيه ومكان وجوده في أي لحظة معينة أمر مهم بشكل خاص للأشخاص في مجال إطلاق الفضاء. هذا لأن هناك ما يقرب من 20،000 قطعة من الحطام الفضائي هناك. معظمها يتراوح من أشياء صغيرة مثل القفازات والكاميرات إلى قطع من الصواريخ والأقمار الصناعية. هناك ما يكفي من "الأشياء" هناك لتشكل خطرا حقيقيا على المراصد مثل تلسكوب هابل الفضائي, سواتل الطقس والاتصالات ومحطة الفضاء الدولية. كما أنه يشكل بعض المخاطر لأولئك منا على الأرض. والخبر السار هو أن فرص حدوث شيء ما لنا على الأرض صغيرة إلى حد ما. من المحتمل جدًا أن تسقط قطعة من الحطام الفضائي في المحيطات ، أو على الأقل في جزء غير مأهول من القارة.

للحفاظ على تشغيل المركبات والأقمار الصناعية التي تدور حول هذه القطع من الفضاء غير المرغوب فيه ، مثل المنظمات تراقب قيادة الدفاع الجوي لأمريكا الشمالية (NORAD) وتحتفظ بقائمة من الكائنات المعروفة المدارية أرض. قبل كل عملية إطلاق (وحيث تدور الأقمار الصناعية في جميع أنحاء العالم) ، يجب معرفة مواقع كل الحطام المعروف حتى تتمكن عمليات الإطلاق والمدارات من المضي قدماً دون المخاطرة. الأخبار الجيدة الأخرى هي أن معظم الحطام الفضائي يحترق قبل أن يضرب الكوكب.

يمكن للقطاعات غير المرغوب فيها في المدار أن تلتحق بجو كوكبنا ، كما تفعل النيازك. هذا يبطئهم ، في عملية تسمى "السحب الجوي". إذا كنا محظوظين ، وقطعة من الحطام المداري صغيرة بما يكفي ، فمن المرجح أن تتبخر لأنها تقع على الأرض تحت جرثومة كوكبنا. (هذا هو بالضبط ما يحدث للنيازك عندما يواجهون غلافنا الجوي ويسمى التوهج الناتج عن الضوء الذي نراه أثناء تبخيره بـ نيزك. الأرض تواجه بانتظام تيارات النيازك ، وعندما يحدث ذلك ، غالبا ما نرى زخات الشهب.) ولكن ، يمكن أن تشكل القطع الأكبر من القمامة الفضائية تهديدًا للناس على الأرض وكذلك في الطريق أو في المحطات الفضائية والأقمار الصناعية.

الغلاف الجوي للأرض ليس هو نفسه "الحجم" في كل وقت. في بعض الأحيان ، يمتد بعيدًا عن السطح بسبب النشاط الشمسي. لذلك ، يراقب العلماء كثافة تغيرات الغلاف الجوي بمرور الوقت في منطقة المدار الأرضي المنخفض (LEO). إنها مساحة عدة مئات من الأميال فوق سطح كوكبنا حيث توجد معظم المواد المدارية (بما في ذلك الأقمار الصناعية ومحطة الفضاء الدولية).

بالإضافة إلى تسخين الشمس (الذي يساعد على "تضخيم" غلافنا الجوي) ، يمكن أن يكون لموجات الحرارة التي تنتشر من أسفل في الغلاف الجوي تأثير أيضًا. هناك أحداث أخرى تؤثر على غلافنا الجوي ويمكن أن يكون لها تأثير في توصيل أجسام أكبر باتجاه سطح الأرض. تتسبب العواصف الشمسية العرضية في توسيع الغلاف الجوي العلوي. يمكن لهذه العواصف الشمسية غير المنتظمة (الناتجة عن القذف الجماعي التاجي) أن تنطلق من الشمس باتجاه الأرض في أقل من يومين ، وتحدث تغيرات سريعة في كثافة الهواء.

مرة أخرى ، يمكن أن تبخر معظم الفضاء "غير المرغوب فيه" الذي يسقط على الأرض ولا يزال في طريقه إلى أسفل. ولكن ، القطع الكبيرة يمكنها الهبوط وتشكل احتمالية حدوث ضرر. تخيل أن تكون في الحي إذا سقطت قطعة كبيرة من القمر الصناعي البائد على منزلك! أو تخيل ماذا سيحدث إذا تسببت العاصفة الشمسية الكبيرة في سحب ما يكفي من الجو لسحب قمر صناعي عامل (أو محطة فضائية) إلى مدار أقل وأكثر خطورة؟ لن يكون ذلك خبراً ساراً لأي شخص في الطريق.

القوات الجوية الأمريكية (التي تشارك في NORAD) ، والولايات المتحدة المركز الوطني للبحوث الجوية (NCAR) ، جامعة كولورادو في بولدر ، والإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي مركز التنبؤ بالطقس الفضائي العمل معًا للتنبؤ بظواهر الطقس الفضائي والتأثيرات التي تحدثها على جونا. إن فهم هذه الأحداث سيساعدنا جميعًا على المدى الطويل من خلال فهم التأثيرات نفسها على مدارات الفضاء غير المرغوب فيه. في النهاية ، سيتمكّن متتبعو البريد غير المهم من التنبؤ بالمدارات ومسارات الحطام الفضائي الأكثر دقة في الفضاء القريب من الأرض.

• يتكون صندوق البريد العشوائي من كائنات متبقية من رحلات الفضاء ، مثل الكاميرات وقطع الصواريخ وغيرها من الحطام الصغير.
• من حين لآخر ، يأخذ غير المرغوب فيه الفضاء شكل قمر صناعي موجه لإعادة الدخول إلى الغلاف الجوي للأرض. عادة ما يتم توجيهها للتأثير على الأرض في المحيطات أو في المناطق غير المأهولة.
• تراقب الوكالات آلاف القطع غير المرغوب فيها من الفضاء ، وترسم مدارات هذه الكائنات.
• يتبخر الكثير من خردة الفضاء بسبب الاحتكاك مع الغلاف الجوي للأرض ولا يصل أبدًا إلى السطح.