من دون لمس.. تقنية مبتكرة تحمي الأرض من الحطام الفضائي

كريترنيوز/ متابعات /السيد محمود المتولي

مع تزايد أعداد الأقمار الصناعية والحطام الفضائي في مدار الأرض، باتت المخاطر على أنظمة الملاحة والاتصالات وحتى الأمن الفضائي تتصاعد. الآن، لذا طور علماء من جامعة توهوكو في اليابان محرك بلازما ثنائي الاتجاه قادر على إبطاء سرعة قطع الحطام الكبيرة دون تلامس، مقدماً خطوة ثورية نحو حماية المدار الأرضي من متلازمة كيسلر المدمرة.

يُقدّم هذا الابتكار الذي نشر في مجلة “التقارير العلمية” ، إحدى أكثر الأدوات فعالية حتى الآن لمواجهة التهديد المتزايد للنفايات الفضائية ومنع أسوأ السيناريوهات: متلازمة كيسلر ، وهي سلسلة من الاصطدامات التي قد تجعل مدار الأرض غير صالح للاستخدام وفق ديلي جالاكسي.

الفضاء المداري للأرض يقترب من نقطة التشبع

على مر العقود، انطلقت الأقمار الصناعية، وتعطلت، وانفجرت، واصطدمت – ولم تختفِ بقايا كل هذا النشاط، هناك عشرات الآلاف من قطع الحطام المتعقبة تطفو في مدار أرضي منخفض، كثير منها صغير الحجم، وبعضها ضخم، لكن جميعها تتحرك بسرعات كافية لاختراق المعدن.

تصادمٌ واحدٌ فقط كفيلٌ بإشعال تفاعل متسلسل يُعرف بمتلازمة كيسلر ، حيث يصطدم الحطام بمزيدٍ من الحطام، مُكوّنةً المزيد من الشظايا، حتى تُصبح مساحاتٌ شاسعةٌ من المدار غير صالحةٍ للاستخدام، وهذه ليست سيئة لرواد الفضاء فحسب، بل هي سيئة لأنظمة مراقبة الطقس، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، والإنترنت ، وأنظمة الدفاع، ومع ذلك، تُطلق المزيد من الأقمار الصناعية كل عام. الأمر أشبه بإضافة المزيد من السيارات إلى طريقٍ سريعٍ مليءٍ بالحطام.

محرك بلازما مُعاد تصميمه للتنظيف

يتميز محرك البلازما ثنائي الاتجاه من جامعة توهوكو بحلٍّ أنيق لإحدى أصعب مشاكل تنظيف المدار عن طريق إبطاء سرعة أجسام الحطام الكبيرة المتساقطة بأمان ودقة، بخلاف أساليب الالتقاط الفيزيائية التي تُعاني من صعوبة التعامل مع الحركة غير المتوقعة، يُطبّق هذا النظام قوةً غير تلامسية باستخدام الاحتواء المغناطيسي.

يعتمد تصميم هذا النظام على مجال مغناطيسي علوي ، وهو هيكل شائع الاستخدام في مفاعلات الاندماج التجريبية. يسمح هذا النظام للدافع بإنتاج شعاعي بلازما متعاكسين، موجهين بطريقة توازن القوى المؤثرة على الحطام. لا يحتاج الدافع إلى الإمساك بالجسم أو دفعه، بل يُصدر بلازما مركزة لتغيير سرعته بمرور الوقت.

العقبات الحقيقية

لن يكون استخدام هذا الدافع البلازمي في مهمة تنظيف مدارية فعلية أمرًا سهلاً، فالاقتراب من الحطام سريع الحركة في مدار أرضي منخفض يتطلب دقةً فائقة وأنظمة ملاحة متطورة قادرة على تجنب الاصطدامات، ورغم كفاءة هذه التقنية في استهلاك الطاقة، فإن المركبات الفضائية التي تحملها ثقيلة نسبيًا، مما يزيد تكاليف الإطلاق بشكل كبير، فكلما زادت كمية الحطام التي تستهدفها المهمة، زادت تكلفة العملية.

أما الجانب القانوني الذي يجب مراعاته هو أن معظم الحطام الفضائي لا يزال مملوكاً للدولة أو الكيان الذي أطلقه في الأصل. ويثير التدخل دون إذن مخاوف قانونية خطيرة، ومع ذلك، تُمثل التقنية التي طُوّرت في جامعة توهوكو خطوةً مهمةً إلى الأمام