هل يمكن حل مشكلة تلوث الهواء بالأقمار الصناعية؟ تعرف على أبرز الحلول الممكنة

يدق العلماء ناقوس الخطر بشأن العدد المتزايد من الأقمار الصناعية التي تحترق في الغلاف الجوي العلوي للأرض. 

فعند حرق المواد التي تتكون منها الأقمار الصناعية ، فإنها تنتج مواد كيميائية معروفة بتسببها في إتلاف طبقة الأوزون والتأثير على مناخ الأرض  ، فهل يعني هذا أنه يتعين علينا التوقف عن إطلاق المركبات الفضائية إلى الفضاء؟ 

ليس بالضرورة ، فيما يلي حلول يمكن أن تساعد في تقليل كمية الرماد الضار المحتمل الذي تنتجه الأقمار الصناعية في الغلاف الجوي. 

تشهد صناعة الفضاء ازدهارًا كبيرًا ، فخلال السنوات الخمس عشرة الماضية، زاد عدد الأقمار الصناعية في المدار عشرة أضعاف، ومن المتوقع أن يستمر النمو.

وفي غضون عشر سنوات، قد يدور 100 ألف قمر صناعي حول الأرض ، أي أكثر بـ 100 مرة من عام 2010 ، وسوف تنتمي معظم هذه الأقمار الصناعية إلى مجموعات ضخمة من الأقمار الصناعية، مثل Starlink التابعة لشركة SpaceX . 

ويريد  مشغلو الأبراج الفضائية استبدال أقمارهم الصناعية كل خمس سنوات بأخرى أحدث وأكثر قوة،  ولمنع تراكم الحطام الفضائي ، يخططون للتخلص من الأقمار الصناعية القديمة عن طريق إرسالها إلى الغلاف الجوي لتحترق. 

لكن شركة سبيس فورج البريطانية الناشئة تقترح حلاً مختلفاً، إذ ينبغي تصميم الأقمار الصناعية بحيث تتحمل إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي للأرض، حتى يمكن استعادتها على الأرض، وتجديدها، وإطلاقها مرة أخرى. 

Space Forge هي شركة ناشئة في مجال التصنيع في المدار تعمل على تطوير دروع حرارية كبيرة قابلة للطي يمكنها البقاء على قيد الحياة أثناء التحليق في الغلاف الجوي سليمة، مما يحمي المواد الثمينة المصنعة في الفضاء على متن المركبة الفضائية أثناء العودة إلى الأرض. 

وإذا نجحت الفكرة، فإن التكنولوجيا قد تغير تمامًا الطريقة التي تتم بها الأمور في الفضاء. 

وقال أندرو بيكون، كبير مسؤولي التكنولوجيا والمؤسس المشارك في شركة سبيس فورج، في ورشة عمل حول حماية الأرض والفضاء الخارجي من التخلص من المركبات الفضائية والحطام، عقدت في جامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة في سبتمبر 2024: "نعتقد أن التحرك نحو استراتيجية إعادة الأقمار الصناعية سليمة، وتجديدها وإعادة إطلاقها، يمكن أن يكون جزءًا من الحل لمشكلة تلوث الهواء الناجم عن الأقمار الصناعية .

وأضاف "هناك الكثير من الأسباب الاقتصادية للقيام بذلك ، ونحتاج فقط إلى التغلب على العقبات التكنولوجية". 

وحتى الآن، تم تصميم عدد قليل فقط من المركبات الفضائية للبقاء على قيد الحياة بعد سقوطها من السماء على سبيل المثال، المركبات الفضائية المخصصة للبشر، والكبسولات التي تحمل عينات من الكويكبات والأجرام السماوية الأخرى ومركبة الشحن "سبيس إكس " "كارجو دراجون". تهلك مركبات فضائية أخرى أثناء السقوط على الأرض، إما بالتفكك الكامل، أو في بعض الحالات، تاركة وراءها بقايا معدنية محترقة، والتي (عادة) تتحطم في مناطق نائية حيث لا تسبب أي ضرر للبشر والممتلكات. 

وبدلا من استعادة الأقمار الصناعية العائدة من سطح الأرض، يعتقد بعض خبراء التكنولوجيا أنه سيكون من الأفضل إعادة تدوير ومعالجة المركبات الفضائية في المدار ، وفي حديثه في ورشة عمل ساوثهامبتون، قدم باتريك نيومان، كبير العلماء والمؤسس المشارك لشركة Neumann Space الأسترالية الناشئة، فكرة نظام دفع كهربائي جديد يمكنه استخدام الألومنيوم من الأقمار الصناعية القديمة كوقود ، والعملية أكثر تعقيدًا قليلاً من مجرد جمع الحطام الفضائي وإدخاله في الدافع ، إنها تتطلب مصنعًا مداريًا يعالج الحطام المجمع. 

وقال نيومان في عرضه التقديمي: "يمكن للنظام استخدام أي شيء صلب وموصل كدافع، وهذا يشمل سبائك الألومنيوم". 

وأوضح نيومان أن نظام الدفع يعتمد على تقنية القوس الكاثودي التي تستخدم عادة لترسبات الأغشية الرقيقة والطلاءات.

ويقول نيومان: "إنها تعمل بشكل مشابه لجهاز اللحام الكهربائي ، حيث يتم إحداث قوس كهربائي بين الكاثود والأنود، ويقوم هذا القوس بتبخير المواد من سطح الكاثود، ثم يؤينها ويسرعها إلى الأمام.

والآن يصبح البلازما المشتقة من الكاثود بمثابة العادم الذي يدفع المركبة الفضائية إلى الأمام".