ما هو تأثير كيسلر ، ومتى وما الذي سيؤدي إليه اصطدام الأقمار الصناعية في المدار؟

ما هو تأثير كيسلر؟

يعد استكشاف الفضاء أحد أكثر المساعي التي تبعث على الأمل للبشرية.

دخول المجهول العظيم للكون أيها العلماءنأمل في توسيع حدود كوننا، والعثور على موارد وأشكال حياة جديدة، مع حل العديد من مشاكل الأرض. ومع ذلك، هناك سيناريو يسمى متلازمة كيسلر يمكن أن ينهي جميع عمليات استكشاف الفضاء ويؤثر بشكل كبير على حياتنا اليومية.

يشير تأثير كيسلر إلى حدوث تصادمحتى قمرين صناعيين كبيرين في المدار سيؤديان إلى تكوين الآلاف والملايين من الحطام ، والتي ستنتشر في جميع الاتجاهات ، وتضرب الأقمار الصناعية الأخرى وتخلق حطامًا جديدًا. تخيل تفاعلًا متسلسلًا في شحنة نووية ، مستقرئًا على مقياس مدار الأرض - سيكون هذا تأثير كيسلر. والآن يوجد عدد أكبر بكثير من الأقمار الصناعية والحطام في المدار مما كان عليه في الثمانينيات. إذا أصبح مثل هذا السيناريو الافتراضي حقيقة واقعة ، فسيصبح الفضاء القريب غير قابل للاستخدام لعشرات أو حتى مئات السنين.

في عام 1978 ، عالم ناسا دونالد ج.اقترح كيسلر أن التفاعل المتسلسل لتراكم الحطام الفضائي وتصادمه سيجعل في النهاية الأنشطة الفضائية واستخدام الأقمار الصناعية مستحيلًا لعدة أجيال. وتوقع أن عدد الأجسام التي يواصل البشر إطلاقها في مدار أرضي منخفض (LEO) سيخلق بيئة كثيفة فوق الكوكب بحيث تؤدي التصادمات الحتمية في النهاية إلى إحداث تأثير متتالي. الحطام الفضائي والشظايا الناتجة عن تصادم واحد ستزيد من احتمالية وقوع المزيد من الاصطدامات. عندما يصل عدد هذه الأحداث إلى نقطة حرجة ، سيحل الحطام الفضائي بالكامل على الفضاء المداري.

هل مثل هذا السيناريو ممكن في المستقبل؟

نعم.ما يجعل هذا الوضع ممكنًا هو حقيقة أن هناك الملايين من النيازك الدقيقة، بالإضافة إلى الحطام الذي صنعه الإنسان، والتي تدور بالفعل حول الأرض. ما مدى الخطر الذي تشكله حتى شظية صغيرة تطير بسرعة عالية؟ تقدر وكالة ناسا أن قطعة من حطام قمر صناعي أو صاروخ يبلغ طولها 1 سم تتحرك بسرعة 36000 كم/ساعة يمكن أن تسبب نفس الضرر الذي يحدثه جسم يزن 250 كجم على الأرض ويتحرك بسرعة 100 كم/ساعة تقريبًا. إذا تم زيادة حجم الشظية إلى 10 سنتيمترات، فإن مثل هذه القذيفة سيكون لها قوة قدرها 7 كيلوغرامات من مادة تي إن تي. تخيل الآن أن الآلاف من هذه الأجسام تطير بسرعات مذهلة في مدار الأرض وتصطدم ببعضها البعض.

ماذا سيحدث؟

إذا كان رد الفعل المتسلسل لانفجار الحطام الفضائيومع ذلك ، سيحدث ذلك ، وستمتلئ المنطقة المدارية بالحطام الخطير وسيكون برنامج الفضاء تحت التهديد حقًا. ستصبح الرحلة إلى ما وراء المدار الأرضي المنخفض ، مثل المهمة المخططة إلى المريخ ، أكثر صعوبة ، لكنها ممكنة.

إذا تحققت أسوأ التنبؤات لتأثير كيسلر ،ثم ستعاني جميع الخدمات التي تعتمد على الأقمار الصناعية. وهي الجوانب الرئيسية في حياتنا الحديثة هي نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والتلفزيون والبحث العسكري والعلمي.

هل لوحظ تأثير كيسلر من قبل؟

لقد لاحظت ناسا بالفعل تأثيرات تأثير كيسلر فيسبعينيات القرن الماضي ، عندما بدأت صواريخ دلتا المتبقية في المدار بالانفجار ، مكونة سحب شظايا. ألهم هذا عالم الفيزياء الفلكية كيسلر لتحذير الجمهور من أن هناك لحظة تصل فيها كمية الحطام في المدار إلى الكتلة الحرجة. عند هذه النقطة ، ستبدأ سلسلة من الاصطدامات ، حتى لو لم يتم إطلاق أي شيء آخر في الفضاء. وبمجرد أن تبدأ سلسلة الانفجارات ، يمكن أن تستمر حتى يتم مسح الفضاء المداري.

وفقا لكيسلر، لتحقيق ذلكسوف يستغرق 30 إلى 40 سنة. وتقول وكالة ناسا إن خبرائها يحذرون من أننا وصلنا بالفعل إلى الكتلة الحرجة في مدار أرضي منخفض. وتقدر وكالة الفضاء أن المدار الأرضي المنخفض الآن هو كوكب الأرض. هناك نصف مليون قطعة من الحطام الفضائي يصل طولها إلى 10 سم، وأكثر من 21 ألف قطعة من الحطام الفضائي يزيد طولها عن 10 سم، وأكثر من 100 مليون قطعة من الحطام الفضائي يقل حجمها عن 1 سم.

أول حادث فضاء

المركبة الفضائية الأمريكية إيريديوم-33اصطدم القمر الصناعي العسكري الروسي كوزموس-2251 من سلسلة ستريلا على ارتفاع حوالي 805 كيلومترات فوق سيبيريا في الساعة 19.56 بتوقيت موسكو في 10 فبراير 2009. قبل ساعتين، أظهرت النمذجة الرياضية التي أجراها نظام سقراط غير الحكومي أن الجسمين سيمران بالقرب من بعضهما البعض بشكل خطير - 584 مترًا. لكن في لحظة الاقتراب، توقفت إيريديوم عن التواصل، ثم رأى الجيش الأمريكي سحابة من الشظايا في هذا المدار - حدث تصادم.

بعد الاصطدام في المدار، أسحابة ضخمة من آلاف الشظايا. وقد أدى هذا الحدث إلى زيادة عدد الحطام الفضائي بأكثر من 10% - والآن يتم تعقب حوالي 16.7 ألف جسم من الحطام في المدار. قابلة للمقارنة في "القوة" وكان الحدث الوحيد هو تدمير القمر الصناعي الصيني للأرصاد الجوية "Fengyun-1C"؛ أثناء اختبارات الأسلحة المضادة للأقمار الصناعية في الصين، حيث ظهر حوالي 3 آلاف شظية.

في عام 2015 ممثلأفاد مركز المعلومات والتحليل التابع لشركة Interstate Joint Stock Corporation (IAC) Vympel أن عواقب أول "حادث فضائي" في التاريخ ستؤثر على الوضع في الفضاء القريب من الأرض لمدة 20-30 عامًا أخرى.

كيف هو الوضع اليوم؟

حول مشكلة كارثة محتملةفي مدار الأرض، لفت الانتباه خبراء من مركز التحليل البريطاني تشاتام هاوس، الذين نشروا مقال “الأقمار الصناعية: الفضاء، منطقة الحرب النهائية”. وفي الفضاء، كما اقترح المحللون، قد تبدأ "حرب الجميع ضد الجميع"، الأمر الذي سيترك البشرية بدون أقمار صناعية.

احتمالية حدوث كارثة على رواد الفضاءينمو تطور الأحداث مع ظهور المزيد والمزيد من الأجهزة في مدار الأرض. هناك خطر خاص ناتج عن مجموعات من الأقمار الصناعية تتكون من آلاف الأجهزة: Starlink و OneWeb و Guo Wang و Project Kuiper وغيرها من الأجهزة المماثلة. يقول الخبراء إن تأثير كيسلر هو مستقبل شبه حتمي ، والسؤال الوحيد هو متى بالضبط سيبدأ التفاعل المتسلسل في المدار.

على سبيل المثال ، حطام فضائي بكتلة إجمالية تزيد عن 7 آلاف طن موجود الآن في مدار قريب من الأرض. جاء ذلك في "روسكوزموس".

"إذا جمعنا كل الحطام الفضائي في مدارات حول الأرض ، نحصل على أكثر من سبعة آلاف طن ، وهذا هو وزن قطار محمّل بأكثر من 70 عربة ،"– قالت الشركة الحكومية في بيان.

النظام الآلي اليوميتتلقى التحذيرات حول المواقف الخطرة في الفضاء القريب من الأرض من ثلاث إلى عشر رسائل حول اقتراب مركبة فضائية روسية بأجسام يحتمل أن تكون خطرة.

توجد محطات تتبع للأجسام التي يحتمل أن تكون خطرة في مدار الأرض في أجزاء مختلفة من الكوكب.

قراءة المزيد

تم العثور على مادة جينية فيروسية غير معروفة في الحمض النووي البشري

تم نشر خطة ناسا للبحث عن الحياة على القمر الصناعي لكوكب زحل

سيتم إطلاق القراد البري خصيصًا في روسيا لمكافحة الآفات