خبرکاو:

فضای اطراف سیاره ما به هم ریخته می شود. هزاران ماهواره و میلیون‌ها قطعه زباله‌های فضایی خارج از کنترل در بالای سر ما پرتاب می‌شوند و تهدید به برخورد می‌کنند. در اینجا اشیایی وجود دارد که کارشناسان بیش از همه از آنها می ترسند.

تنها در یک ماه گذشته، رویدادهای فضایی نزدیک به زمین دو بار خبرساز شد و کارشناسان را بر آن داشت تا اقدامات لازم را انجام دهند. در 27 ژانویه، محققان زباله‌های فضایی با وحشت به دو تکه زباله فضایی عظیم نگاه کردند - مرحله بالایی یک موشک روسی چند دهه قدمت و یک ماهواره روسی که مدت‌ها از کار افتاده بود - به فاصله 20 فوتی (6 متری) یا بیشتر رسیدند. یکدیگر. این حادثه که به‌عنوان «بدترین سناریو» توصیف می‌شود، می‌تواند هزاران تکه زباله خطرناک را ایجاد کند که قرن‌ها در مدار باقی می‌ماند. سپس، گزارشی که در 6 فوریه منتشر شد، نشان داد که در اوایل ژانویه یک ماهواره مرموز روسی به 85 قطعه تقسیم شد که به اندازه کافی بزرگ بود که از زمین ردیابی شود.

هر دوی این حوادث در مناطقی اتفاق افتاد که کارشناسان از آن به عنوان محله‌های بد یاد می‌کنند (در برگه جدید باز می‌شود) ، مناطقی از مدار پایین زمین که بسیار بلندتر از سیاره زمین می‌چرخند تا از اثرات پاک‌کننده جو آن بهره‌مند شوند. هر دوی این حوادث مربوط به اجسامی بودند که در صدر فهرست خطرات کارشناسان زباله های فضایی قرار دارند. در اینجا ما تحلیل می کنیم که کارشناسان از چه نوع چیزهایی بیشتر از همه می ترسند.

مطالب مرتبط: چگونه زباله های فضایی سقوط کرده می توانند به مبارزه با زباله های مداری کمک کنند

دیگر اخبار

اتحادیه اروپا به TikTok هشدار می دهد که باید با مقررات آنلاین جدید خود مطابقت داشته باشد یا با ممنوعیت مواجه شود

1. بدنه موشک روسی SL-16، با نام مستعار مراحل بالایی Zenit

با کمال تعجب، این صدها یا حتی هزاران فضاپیمای جدید که توسط اپراتورهای ابرصورت فلکی مانند OneWeb یا SpaceX ساخته شده‌اند، نیستند که بیشترین شانس را برای نابودی مداری دارند. این چیزهای قدیمی است - مراحل موشکی سپری شده و ماهواره های بزرگ و درشت - که در دوران جنگ سرد و تا اوایل دهه 2000 پرتاب شدند.

دارن مک نایت، کارشناس ارشد فنی شرکت خصوصی مانیتورینگ زباله LeoLabs، در مصاحبه‌ای به Space.com گفت: «صورت‌های فلکی ممکن است صدها تا هزاران ماهواره داشته باشند، اما در سازماندهی خود بسیار خوب هستند. آنها یک سیستم محرکه دارند که آنها را بسیار چابک می کند و می توانند مانورهای جلوگیری از برخورد انجام دهند.

در میان این اشیاء متروکه قدیمی، SL-16، یک غول پیکر 9.9 تنی (9 تنی)، 36 فوتی (11 متری) مرحله بالایی موشک زنیت روسیه، منبع بزرگترین دلهره است.

LeoLabs در حال حاضر 18 مرحله از این موشک‌ها را که در یکی از "محله‌های بد" در ارتفاع حدود 520 مایلی (840 کیلومتری) دور زمین می‌چرخند، نظارت می‌کنند. از این ارتفاع، قرن ها طول می کشد تا آوارها پایین بیایند. در این میان، موشک ها به مسیر خود با هزاران فضاپیمای دیگر از کار افتاده و میلیون ها قطعه زباله ادامه می دهند.

مک نایت گفت: "آنها مانند یک اتوبوس بزرگ زرد رنگ بدون راننده و بدون ترمز هستند." "و یک خطر تجمعی وجود دارد. غیرمنتظره نیست که یکی از این مراحل موشکی خیلی زود درگیر برخورد شود."

اندازه بسیار زیاد این موشک ها به این معنی است که یک برخورد مقدار زیادی از زباله های فضایی را تولید می کند که محله بد را به محله ای بدتر تبدیل می کند و احتمالاً باعث ایجاد سندرم کسلر می شود، سناریوی وحشتناکی از برخوردهای غیرقابل توقف مانند آنچه در تصویر نشان داده شده است. در فیلم برنده اسکار 2013 "جاذبه".

جاناتان مک داول، اخترشناس و اخترفیزیکدان، "اگر در مورد سناریوهایی مانند سندرم کسلر نگران هستید، احتمالات توسط دو چیز بزرگ که به یکدیگر برخورد می کنند غالب می شود، زیرا این امر می تواند بیشترین زباله هایی را ایجاد کند که پس از آن می تواند یک واکنش زنجیره ای ایجاد کند." مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین و یک متخصص برجسته زباله های فضایی به Space.com گفت.

مک داول گفت که مشکل مرحله موشک، اگرچه منحصر به فناوری روسی نیست، اما به طراحی پرتابگر مربوط می شود که سلف روسیه، اتحاد جماهیر شوروی، اغلب به دنبال آن بود. بیشتر راکت‌های مورد استفاده اروپا، ایالات متحده و حتی چین به اولین مراحل عظیمی متکی هستند که مدت کوتاهی پس از پرتاب به زمین بازمی‌گردند و از یک مرحله نسبتاً کوچک بالایی برای قرار دادن محموله خود در مدار استفاده می‌کنند.

مک داول گفت: برای مثال، ایالات متحده معمولاً از مرحله بالایی قنطورس استفاده می کند که از هیدروژن مایع استفاده می کند. "این سوخت مایل های بیشتری در هر گالن فراهم می کند. و پس یک موشک کوچکتر می تواند کار مشابهی را انجام دهد. روس ها از نفت سفید یا هیدرازین استفاده می کردند که پیشران های شیمیایی با انرژی کمتری هستند که برای همان کار به موشک بزرگتری نیاز داشتند."

است. " class="person__avatar image-wrapped__image image__image">

دارن مک نایت

دارن مک نایت، عضو ارشد فنی LeoLabs، یک شرکت خصوصی مستقر در کالیفرنیا است که ترافیک مداری را نقشه‌برداری می‌کند. مک نایت یکی از اعضای کمیته زباله های فضایی آکادمی بین المللی فضانوردی است، جایی که او در توسعه مقالات موضعی در مورد موضوع کاهش زباله های فضایی مشارکت دارد. او علاقه مند به توسعه راه حل های فنی برای مدیریت مشکل زباله های فضایی و تشویق شیوه های پایدار در استفاده از فضا است.

مک نایت دارای مدرک لیسانس در علوم مهندسی از آکادمی نیروی هوایی ایالات متحده، کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک از دانشگاه نیومکزیکو و دکترای مهندسی هوافضا از دانشگاه کلرادو است.

2. مراحل موشک SL-8 روسیه و ماهواره های جاسوسی جنگ سرد

نزدیکی 27 ژانویه شامل نوع دیگری از موشک روسی در مرحله بالایی بود - SL-8 1.54 تنی (1.4 متریک تن). به گفته مک نایت، این مرحله موشکی که توسط روسیه در خانواده موشک‌های کوچک‌تر خود به نام Kosmos استفاده می‌شود، بین دهه‌های 1960 و 1990 حدود 145 ماهواره جاسوسی و ارتباطی را به ارتفاع 605 مایلی (975 کیلومتری) تحویل داد. این ماهواره‌ها که هر کدام 1760 پوند (800 کیلوگرم) جرم دارند و دیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، همچنان این بخش از فضای نزدیک زمین را آلوده می‌کنند و موشک‌هایی که آنها را پرتاب کردند نیز همینطور هستند.

مک نایت می گوید: «این اشیاء ده ها سال است که در آنجا باقی مانده اند. "اگر همه آنها در سال 1990 پرتاب می شدند، احتمال اینکه یکی از آنها در سال 2023 برخوردی را تجربه کند حدود 20٪ خواهد بود. ما تقریباً آن را [در 27 ژانویه] تجربه کرده ایم. و در موقعیت هایی مانند این، شما فقط می توانید از مسیر خود عبور کنید. انگشتان دست و امید."

ماهواره ای که در نزدیکی سانحه اخیر شرکت داشت نیز متعلق به روسیه بود - یک ماهواره جاسوسی 1760 پوندی (800 کیلوگرمی) Cosmos 2361 که در سال 1998 با موشک زنیت پرتاب شد.

است. " class="person__avatar image-wrapped__image image__image">

جاناتان مک داول

جاناتان مک داول، ستاره شناس و اخترفیزیکدان مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین است. تمرکز اصلی تحقیقات او بر روی سیاهچاله ها، اختروش ها و منابع تابش پرتو ایکس پرانرژی در کهکشان های دور است. او یکی از اعضای تیم رصدخانه اشعه ایکس ناسا چاندرا است، اما همچنین به عنوان یک متخصص پیشرو در زباله های فضایی شهرت یافته است. مک داول نویسنده و ویراستار Jonathan's Space Report است، خبرنامه ای که از طریق ایمیل توزیع شده و پرتاب ماهواره را مستند می کند.

مک داول دارای مدرک لیسانس ریاضیات از دانشگاه کمبریج در بریتانیا و دکترای اخترفیزیک نیز از کمبریج است.

3. قطعات آزمایشی موشک ضد ماهواره چینی

در سال 2007، محله بدی که مراحل موشک SL-16 بزرگتر در آن قرار دارند، به محل یکی از بدترین رویدادهای زباله آفرین در تاریخ تبدیل شد - آزمایش موشک ضد ماهواره چینی که یکی از ماهواره های هواشناسی از کار افتاده خود کشور را هدف قرار داد. موشک ضد ماهواره به فضاپیمای 1650 پوندی (750 کیلوگرمی) Fēngyún که در ارتفاع 537 مایلی (865 کیلومتری) با سرعت 18000 مایل در ساعت (29000 کیلومتر در ساعت) در حال چرخش بود، اصابت کرد و آن را به هزاران قطعه متلاشی کرد. این تکه‌ها، مانند توپ‌های روی میز بیلیارد، پس از برخورد در همه جهات پراکنده شدند و فضای نزدیک زمین را صدها مایل دورتر از مدار اصلی Fēngyun آلوده کردند.

مک نایت بيان کرد برخی از این قطعات در ارتفاع 1060 مایلی (1700 کیلومتری) و در ارتفاع 217 مایلی (350 کیلومتری) از سطح زمین شناسایی شده اند. کافی است بگوییم که بخش عمده ای از این زباله ها در همان محله بد راکت های 9.9 تنی SL-16 حرکت می کنند که هیچ راهی برای اجتناب از آن ندارند.

از 3500 قطعه زباله Fēngyún که به اندازه کافی بزرگ بودند تا مدت کوتاهی پس از حادثه توسط رادارهای زمینی ردیابی شوند، 2800 قطعه هنوز کاملاً خارج از کنترل در سراسر سیاره هستند و همه چیز را در مسیر خود تهدید می کنند.

مک نایت گفت: "آوارهای حاصل از این رویداد منفرد احتمالاً مسئول حدود 15 درصد از اتصالات [رویکردهای نزدیک به سایر اجسام] بودند که در سال گذشته رخ دادند." هر 15 دقیقه، ما پیام‌های ربطی را منتشر می‌کنیم که شامل قطعاتی از این برخورد است.

مک نایت گفت ، به طور کلی، LeoLabs در سال 2022 400000 هشدار اتصال صادر کرد و به اپراتورهای فضاپیما هشدار داد زمانی که دیگر اجرام فضایی در مسیری قرار داشتند که خیلی نزدیک به فضاپیمای خود عبور کنند.

4. ماهواره های رصد زمین Envisat و Landsat

ماهواره رصد زمین اروپایی از بین رفته Envisat در ارتفاع 480 مایلی (800 کیلومتری)، که زیر دو محله بد اصلی است، دور سیاره می چرخد. با این حال، با توجه به اندازه بزرگ خود، این ماهواره جایگاه برجسته ای را در فهرست اجرام نگران کننده اشغال می کند.

Envisat که در سال 2012 به دلیل مرگ زودرس جان خود را از دست داد، با حدود 8.8 تن (8 تن) یکی از بزرگترین زباله های فضایی در مدار است و لکه بزرگی بر شهرت آژانس فضایی اروپا (ESA) است که افتخار می کند. خود به دلیل رهبری خود در پایداری فضا.

ناسا نیز سهم خود را از زباله های رصد زمین از بین رفته دارد. از دهه 1970، آژانس فضایی آمریکا 9 نسل از ماهواره های لندست خود را به فضا پرتاب کرده است که تنها دو نسل از آنها هنوز فعال هستند. ماهواره های لندست با وزنی بین یک تا سه تن، در ارتفاعات بین 430 تا 560 مایل (700 تا 900 کیلومتر) به دور زمین می چرخند. هیچ یک از ماهواره هایی که قبلاً از کار افتاده بودند، در پایان عمر خود با موفقیت از مدار خارج نشدند.

اداره ملی جوی و اقیانوسی ایالات متحده (NOAA) نیز مقدار زیادی درهم ریختگی فضایی را پشت سر گذاشته است. از دهه 1960، NOAA دو دوجین ماهواره هواشناسی در مدار قطبی را به دور زمین در ارتفاعات بین 430 تا 560 مایل (700 تا 900 کیلومتر) پرواز داده است. 17 عدد از این ماهواره ها که هر کدام بین یک تا سه تن وزن دارند، اکنون مرده اند اما با عبور از محله های پرخطر به مسیر خود ادامه می دهند.

5. تلسکوپ فضایی هابل

تلسکوپ فضایی نمادین هابل ممکن است هنوز یک دهه یا بیشتر در آن زندگی داشته باشد، اما این پتانسیل را دارد که پس از پایان ماموریتش به یک تکه زباله دردسرساز تبدیل شود.

با 12.4 تن (12.2 متریک تن)، ناظر کهنه کار جهان از هر دو مرحله موشک انویست و مخوف SL-16 سنگین تر است. هابل در مداری نسبتاً پایین، در حدود 332 مایل (535 کیلومتر) بالاتر از سطح زمین می چرخد، و پس بازگشت مارپیچی به زمین احتمالاً تنها چند سال طول می کشد. با این حال، به دلیل اندازه آن، بعید است که تلسکوپ در طول ورود مجدد به طور کامل در جو زمین بسوزد. تکه‌های قابل‌توجهی از بدن سوخته تلسکوپ احتمالاً روی سطح سیاره فرود می‌آیند و جمع‌آوران سوغات را جذب می‌کنند، اما احتمالاً به هواپیماها در هوا یا انسان‌ها و زیرساخت‌های روی زمین آسیب می‌رسانند. پس اپراتورهای هابل باید اطمینان حاصل کنند که تلسکوپ سوخت کافی برای پایین آوردن ارتفاع خود را به صورت کنترل شده در پایان ماموریت خود دارد و آن را به سمت سقوط ایمن در اقیانوس هدایت می کند.

6. ماهواره های صورت فلکی بسیار زیاد

نظرات کارشناسان در مورد خطرات ناشی از ابرصورت فلکی ماهواره ای مانند Starlink اسپیس ایکس و شبکه ای که توسط OneWeb اداره می شود تا حدودی متفاوت است. این صورت‌های فلکی باعث افزایش عظیم تعداد ماهواره‌های در حال گردش می‌شوند که در دهه گذشته شاهد آن بوده‌ایم و در سال‌های آینده نیز شاهد آن خواهیم بود.

طبق گفته LeoLabs (در برگه جدید باز می شود) ، در 50 سال اول پس از پرتاب اولین ماهواره جهان، اسپوتنیک 1 اتحاد جماهیر شوروی در سال 1957، 10000 شیء مرده و زنده در مدار پایین زمین جمع شده بودند. سپس انقلاب فضایی جدید فرا رسید و در عرض تنها 14 سال، این تعداد دو برابر شد. LeoLabs گزارش داد تا اواخر سال 2022، بیش از 21000 شی در این منطقه پر استفاده از فضا وجود داشت.

هیو لوئیس، کارشناس بریتانیایی زباله‌های فضایی و استاد فضانوردی در دانشگاه ساوت همپتون در انگلیس، به Space.com بيان کرد که SpaceX - بزرگترین اپراتور ماهواره‌ای جهان، با بیش از 3500 فضاپیمای فعال در مدار تا فوریه 2023 - به دلیل نگرش خود شایسته تحسین است. برای مدیریت خطر برخورد سیستم جلوگیری از برخورد خودکار این شرکت به ماهواره ها این امکان را می دهد که هر بار که یک جسم عبوری را با احتمال برخورد 1 در 100000 ثبت می کنند، مانور دهند. در مقایسه، ناسا فقط چیزهایی را که احتمال برخورد آنها 1 در 10000 است طفره می رود.

از مدیران مرکز تعالی در سنجش هوشمند درجا و از راه دور است. " class="person__avatar image-wrapped__image image__image">

هیو لوئیس

هیو لوئیس، استاد فضانوردی در دانشگاه ساوتهمپتون در بریتانیا و یکی از مدیران مرکز تعالی سنجش درجا و سنجش از راه دور است. او بیش از 20 سال در زمینه زباله های فضایی و پایداری فضایی کار کرده است و نویسنده مدل زباله های فضایی DAMAGE است. هیو نماینده آژانس فضایی بریتانیا در جلسات کمیته هماهنگی زباله‌های فضایی بین سازمانی (IADC) است که در آنجا ریاست گروه کاری 2 (که بر مدل‌سازی زباله‌های فضایی متمرکز است) را بر عهده دارد.

هیو همچنین نماینده آژانس فضایی بریتانیا در نشست‌های کمیته فرعی علمی و فنی کمیته سازمان ملل متحد در مورد استفاده صلح‌آمیز از فضای بیرونی (COPUOS) به عنوان کارشناس در زمینه زباله‌های فضایی، عملیات فضایی و آگاهی موقعیتی فضایی بوده است.

با این حال، لوئیس گفت، با این حال، با هدف اسپیس ایکس برای استقرار حداکثر 42000 ماهواره Starlink، بیش از 10 برابر بیشتر از آنچه در حال حاضر در مدار است، و با وجود سایر اپراتورهایی که برای ورود به بازار صف می‌کشند، حتی این احتمال کم نیز از نظر آماری احتمال بالایی برای تولید یک ماهواره دارد. برخورد در طول زمان

لوئیس گفت: "ریسک باقیمانده به طور بالقوه یک مسئله است، زیرا تعداد رویکردهای نزدیک همچنان در حال افزایش است. " با افزایش تعداد مانورهایی که انجام می‌دهند، شاید با وجود تمام این تلاش‌ها، باز هم درگیر یک برخورد شوند. با تعداد بیشتر رویدادهای با احتمال کم، احتمال بیشتری وجود دارد که تصادف رخ دهد. "

مک داول گفت، در حالی که اسپیس ایکس به تنهایی ممکن است بتواند صورت فلکی استارلینک خود را با سطح بالایی از قابلیت اطمینان مدیریت کند، زمانی که چندین صورت فلکی از این دست در یک منطقه مداری مشترک باشند، وضعیت مشابه مدیریت ترافیک در یک شهر بزرگ خواهد بود.

مک داول گفت: پنج یا 10 سال آینده، ما ممکن است بین 20000 تا 100000 ماهواره در مدار داشته باشیم. "و من بسیار شک دارم که چنین شماره ای می تواند ایمن اداره شود. فقط یک شرکت طول می کشد تا یک شماره اشتباه را در پایگاه داده خود وارد کند و داده های بدی داشته باشد و ناگهان همه محاسبات ایمنی شما دیگر معتبر نیست و در نهایت با یک برخورد."

هر اتفاقی که بیفتد، مطمئناً در سال‌های آینده بیشتر درباره زباله‌های فضایی و برخورد ماهواره‌ها خواهیم شنید.

ترزا پولاروا را در توییتر @TerezaPultarova دنبال کنید . ما را در توییتر @Spacedotcom و در فیس بوک دنبال کنید .