يمكن أن يتسبب تلوث الهواء الناتج عن إعادة دخول الأقمار الصناعية الضخمة في ثقب الأوزون 2.0

تولد عملية إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي حرارة شديدة وأحمال ميكانيكية تؤدي إلى القمر الصناعي

تولد عملية إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي حرارة شديدة وأحمال ميكانيكية ، مما يؤدي إلى تفكك القمر الصناعي على ارتفاع حوالي 45 ميلاً. (رصيد الصورة: ESA)





يحذر العلماء من أن المواد الكيميائية التي يتم إطلاقها أثناء حرق الأقمار الصناعية البائدة في الغلاف الجوي يمكن أن تلحق الضرر بطبقة الأوزون الواقية للأرض إذا تم المضي قدمًا في خطط بناء مجموعات ضخمة من عشرات الآلاف من الأقمار الصناعية ، مثل Starlink التابع لشركة SpaceX ، كما هو متوقع.

يحذر الباحثون أيضًا من أن العمليات الجوية غير المفهومة بشكل جيد والتي تسببها تلك المواد الكيميائية يمكن أن تؤدي إلى تجربة هندسة جيولوجية غير خاضعة للرقابة ، وعواقبها غير معروفة.

لسنوات ، كان المجتمع الفضائي راضيًا عن حقيقة أن كمية المواد التي تحترق في الغلاف الجوي نتيجة مواجهات الأرض مع النيازك تتجاوز بكثير كتلة الأقمار الصناعية البائدة التي تواجه نفس المصير. حتى ظهور النجوم الضخمة لن يغير ذلك. ومع ذلك ، تكمن المشكلة في التركيب الكيميائي المختلف للنيازك الطبيعية مقارنة بالأقمار الصناعية ، وفقًا لآرون بولي ، الأستاذ المشارك في علم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة كولومبيا البريطانية ، كندا.



'لدينا 54 طنًا (60 طنًا) من مادة النيازك تأتي كل يوم ،' بولي ، أحد مؤلفي نشرت ورقة في 20 مايو في مجلة Scientific Reports ، قال لـ ProfoundSpace.org. مع الجيل الأول من Starlink ، يمكننا أن نتوقع حوالي 2 طن (2.2 طن) من الأقمار الصناعية الميتة تعود إلى الغلاف الجوي للأرض يوميًا. لكن النيازك هي في الغالب صخور ، وهي مصنوعة من الأكسجين والمغنيسيوم والسيليكون. تتكون هذه الأقمار الصناعية في الغالب من الألمنيوم ، والذي لا تحتويه النيازك إلا بكمية صغيرة جدًا ، حوالي 1٪.

متعلق ب: يتم إطلاق القمر الصناعي ستارلينك الضخم من SpaceX في الصور

الهندسة الجيولوجية غير المنضبط

أدرك العلماء أن النجوم الضخمة لديها إمكانية كبيرة لتغيير كيمياء الغلاف الجوي العلوي مقارنة بحالته الطبيعية. لكن ليس هذا فقط. من المعروف أن حرق الألومنيوم ينتج أكسيد الألومنيوم ، المعروف أيضًا باسم الألومينا ، والذي يمكن أن يؤدي إلى مزيد من الآثار الجانبية غير المكتشفة.



قال بولي: 'يعكس الألومينا الضوء عند أطوال موجية معينة ، وإذا قمت بإلقاء ما يكفي من الألومينا في الغلاف الجوي ، فسوف تخلق تشتتًا وتغير في النهاية بياض الكوكب'.

البيدو هو مقياس كمية الضوء التي تنعكس بواسطة مادة ما. في الواقع ، تم اقتراح زيادة بياض الأرض عن طريق ضخ أنواع معينة من المواد الكيميائية في الطبقات العليا من الغلاف الجوي كحل محتمل للهندسة الجيولوجية يمكن أن يبطئ الاحترار العالمي. ومع ذلك ، قال بولي ، رفض المجتمع العلمي مثل هذه التجارب لأنه لا يُعرف الكثير عن آثارها الجانبية المحتملة.

قال بولي: 'يبدو الآن أننا سنجري هذه التجربة دون أي إشراف أو تنظيم'. 'لا نعرف ما هي العتبات ، وكيف سيغير ذلك الغلاف الجوي العلوي.'



مركبة إعادة توريد Cygnus ، التي تنقل البضائع إلى محطة الفضاء الدولية ، تحترق في الغلاف الجوي أثناء إعادة دخولها.

مركبة إعادة توريد Cygnus ، التي تنقل البضائع إلى محطة الفضاء الدولية ، تحترق في الغلاف الجوي أثناء إعادة دخولها.(رصيد الصورة: ESA / Alexander Gerst)

ثقب الأوزون 2.0

كما أن للألمنيوم الناتج عن إعادة دخول الأقمار الصناعية إمكانية إتلاف طبقة الأوزون ، وهي مشكلة معروفة جيدًا للبشرية ، والتي تم حلها بنجاح من خلال الحظر الواسع النطاق على استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية ، والمواد الكيميائية المستخدمة في الماضي في البخاخات البخاخة والثلاجات.

في ورقتهم ، يستشهد بولي وزميله مايكل بايرز بالبحث الذي أجراه نظرائهم من شركة Aerospace Corporation ، وهي منظمة بحثية أمريكية غير ربحية ، والتي حددت الضرر المحلي لطبقة الأوزون على كوكب الأرض الناجم عن مرور الصواريخ الملوثة عبر الغلاف الجوي.

قال بولي 'نحن نعلم أن الألومينا تستنفد الأوزون بمجرد إطلاق الصواريخ لأن الكثير من صواريخ الوقود الصلب تستخدم أو تحتوي على الألومينا كمنتج ثانوي'. هذا يخلق هذه الثقوب المؤقتة الصغيرة في طبقة الأوزون الستراتوسفير. هذا أحد أكبر المخاوف بشأن التغييرات التركيبية في الغلاف الجوي التي يمكن أن تسببها رحلات الفضاء.

طبقة الأوزون تحمي الحياة على الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة. أدى نضوب الأوزون في الستراتوسفير ، ثاني أدنى طبقة من الغلاف الجوي الممتدة بين ارتفاعات تتراوح بين 7 إلى 40 ميلاً (10 إلى 60 كيلومترًا) ، إلى زيادة خطر الإصابة بالسرطان وتلف العين للإنسان على الأرض.

قال غيرهارد درولشاجين ، من جامعة أولدنبورغ بألمانيا ، والذي نشر أوراق بحثية حول تأثيرات المواد النيزكية على الأرض ، لموقع ProfoundSpace.org أن إعادة دخول الأقمار الصناعية تتبخر عادةً على ارتفاعات تتراوح بين 55 و 30 ميلاً (90 و 50 كم) ، فوق سطح الأرض بقليل. طبقة الستراتوسفير الغنية بالأوزون. لكنه أضاف أن الجسيمات التي نشأت نتيجة احتراق الأقمار الصناعية ستغرق في النهاية في الطبقات السفلية.

قال بولي أنه عندما تغرق الألومينا في طبقة الستراتوسفير ، فإنها ستسبب تفاعلات كيميائية ، والتي ، بناءً على المعرفة الحالية ، من المحتمل أن تؤدي إلى تدمير طبقة الأوزون.

وافق Drolshagen ، الذي لم يكن مشاركًا في الدراسة الأخيرة ، على أنه نظرًا لأن 'الأقمار الصناعية مصنوعة في الغالب من الألومنيوم ، فإن كمية الألومنيوم المترسبة في الغلاف الجوي ستزيد بالتأكيد'.

أشارت شركة الاتصالات الأمريكية Viasat إلى مخاوف بشأن تأثيرات أكاسيد الألومنيوم على الغلاف الجوي في طلبها إلى لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية. لتعليق إطلاق Starlink العملاقة من SpaceX حتى يتم إجراء مراجعة بيئية مناسبة لتأثيراته المحتملة.

ترتبط سحب الستراتوسفير المذهلة بتدمير طبقة الأوزون.

ترتبط سحب الستراتوسفير المذهلة بتدمير طبقة الأوزون.(رصيد الصورة: ناسا / لامونت بول)

التعلم من أخطاء الماضي

في دراستهم ، نظر بولي وزملاؤه فقط في تأثيرات الجيل الأول من Starlink الضخمة ، والتي من المتوقع أن تتكون من 12000 قمر صناعي. أكثر من 1700 من هؤلاء تم إطلاقه بالفعل. نتيجة لأنشطة سبيس إكس (وبدرجة أقل أنشطة مشغلي الكوكبة الآخرين) ، زاد عدد الأقمار الصناعية النشطة وغير الموجودة في مدار أرضي منخفض ، منطقة الفضاء التي تقع تحت ارتفاع 620 ميلاً (1000 كم) ، بمقدار 50 ٪ على مدى العامين الماضيين ، حسب الصحيفة.

وقال بولي 'المشكلة هي أن هناك الآن خططًا لإطلاق حوالي 55 ألف قمر صناعي'. يمكن أن يتكون الجيل الثاني من Starlink من ما يصل إلى 30000 قمر صناعي ، ثم لديك Starnet ، وهو رد الصين على Starlink ، و Kuiper من Amazon ، و OneWeb. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تغييرات غير مسبوقة في الغلاف الجوي العلوي للأرض.

يتوقع مشغلو Megaconstellation ، المستوحى من نموذج التكنولوجيا الاستهلاكية ، تطورًا سريعًا للأقمار الصناعية الجديدة واستبدالها بشكل متكرر ، وبالتالي العدد الكبير من الأقمار الصناعية المتوقع احتراقها في الغلاف الجوي بشكل يومي.

قال بولي: 'البشر بارعون بشكل استثنائي في التقليل من قدرتنا على تغيير البيئة'. هناك تصور مفاده أنه لا توجد طريقة يمكننا من خلالها إلقاء ما يكفي من البلاستيك في المحيط لإحداث فرق. لا توجد طريقة يمكننا من خلالها تفريغ ما يكفي من الكربون في الغلاف الجوي لإحداث فرق. لكن ها نحن ذا. لدينا مشكلة تلوث بلاستيكي بالمحيط ، لدينا تغير مناخي مستمر نتيجة أفعالنا وتغييرنا في تكوين الغلاف الجوي ونحن على استعداد لارتكاب نفس النوع من الخطأ من خلال استخدامنا للفضاء.

تُظهر الصورة خطوطًا قطرية ناتجة عن الضوء المنعكس عن مجموعة مؤلفة من 25 قمراً صناعياً من Starlink تمر عبر مجال رؤية تلسكوب في مرصد لويل في أريزونا أثناء ملاحظات مجموعة المجرات NGC 5353/4 في 25 مايو 2019.

قطارات الأقمار الصناعية Starlink تدمر الملاحظات الفلكية.(رصيد الصورة: مرصد فيكتوريا جرجس / لويل)

علماء الفلك والحطام الفضائي وغيرهم

تسبب النجوم العملاقة مخاوف جدية لمجتمع الفضاء لأنها تزيد من مخاطر الاصطدامات المدارية في البيئة المدارية المزدحمة بالفعل.

تعرض Starlink التابع لشركة SpaceX على وجه الخصوص للنيران أيضًا بسبب تأثيرات القطارات المرئية لأقمارها الصناعية على الملاحظات الفلكية. تعهدت SpaceX بالتعاون مع المجتمع الفلكي وتعديل تصميم أقمارها الصناعية إلى تخفيف المشكلة . ومع ذلك ، في وقت سابق من هذا العام ، طلب الاتحاد الفلكي الدولي من لجنة متخصصة تابعة للأمم المتحدة لحماية سماء الليل البكر من التلوث الضوئي الناجم عن النجوم الضخمة.

في الأسبوع الماضي ، اتهم رئيس مزود الإطلاق الأوروبي ArianeSpace ، ستيفان إسرائيل ، العقل المدبر لـ SpaceX إيلون ماسك احتكار الفضاء والضغط على المنافسين.

بالإضافة إلى SpaceX ، اكتسب Musk أيضًا تقديرًا من خلال مشاريعه التي تركز على الاستدامة Tesla و Solar City ، والتي كان الهدف منها المساعدة في فطم العالم عن الوقود الأحفوري. في وقت سابق من هذا العام، أطلق Musk جائزة إزالة الكربون X بقيمة 100 مليون دولار ، أغنى جائزة تحفيزية في التاريخ. الهدف من الجائزة هو تطوير تقنيات يمكن أن تساعد في درء أسوأ آثار تغير المناخ الذي يسببه الإنسان.

لم يستجب SpaceX لطلب guesswhozoo.com للتعليق.

تابع تيريزا بولتاروفا على تويترTerezaPultarova. تابعنا على تويتر تضمين التغريدة و على موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك .