مقالة افتتاحية: إن محاولة إدارة الحطام الفضائي بالاقتصاد والتخطيط المستقبلي هي الخيار الوحيد

إنها ساحة خردة مروعة وخطيرة هناك. وتقدر وكالة الفضاء الأوروبية أن هناك أكثر من 140 مليون قطعة من النفايات الفضائية بأحجام مختلفة في المدار. ومع وجود الملايين من الأقمار الصناعية الجديدة المقترحة، فمن المرجح أن يصبح الوضع أكثر فوضوية.

وهذه ليست مشكلة جديدة. لقد أصبح الأمر أسوأ بشكل كبير وأكثر تعقيدًا لعقود من الزمن على الرغم من التحذيرات المستمرة. تاريخيا، وأسفرت التحذيرات عن العديد من المقترحات والإرشادات، لكن المشكلة الآن ضخمة.

التكلفة في الفضاء

أصبحت الأرض الآن، المحاطة بالحطام، عبارة عن كرة غامضة من مواد خطرة وعديمة الفائدة. لا يمكن إنكار فيزياء النفايات الفضائية. حتى قطعة صغيرة غير ضارة من الحطام تتحول إلى رصاصة بسرعات مدارية. يتعين على الأنظمة الكبيرة باهظة الثمن التنقل في معرض التصوير هذا حتى تعمل.

النفايات الفضائية ليست تحت السيطرة. صور لآثار النفايات الفضائية تبدو وكأنها اختبارات الأسلحة الباليستية. يؤثر الحطام بشكل مباشر على أنظمة التشغيل الحية. حتى تعرض تلسكوب هابل للندوب بسبب الحطام المتطاير المتنوع.

يسمى السيناريو الأسوأ للحطام الفضائي متلازمة كيسلر، حيث يمكن لسلسلة افتراضية من الاصطدامات الناجمة عن تصادم واحد أن تؤدي إلى المزيد من الاصطدامات والنفايات وتدمير الارتفاعات المدارية المنخفضة للأرض.

تم وضع نظرية لمتلازمة كيسلر في عام 1978، ولم يحدث ذلك بعد. ومع ذلك، فحتى حدث كيسلر الصغير يمكن أن يكون مدمرًا بشكل لا يصدق، وتزداد الاحتمالات مع وجود المزيد من الأقمار الصناعية والحطام المرتبط بها في المدار.

الإصلاحات ضئيلة، بعبارة مهذبة. مدارات المقبرة مجرد نقل الفوضى. إنهم لا ينظفونه. سقوط النفايات الفضائية هو ويتحول إلى خطر متزايد، ومن المفارقات أن ذلك يرجع إلى وجود مواد أقوى في التقنيات المدارية.

وتتمثل المشكلة الشاملة الآن في الارتقاء إلى مستوى إحصائي خطير مع إطلاق المزيد من الأقمار الصناعية. شبكة كبيرة مثل يقوم Starlink بتشغيل ما بين 2 إلى 5 أقمار صناعية يوميًا, وهم يحاولون برمجة وإدارة الحطام الناتج. والآن قم بتوسيع هذه الإحصائية لتشمل العدد الإجمالي للأقمار الصناعية المستخدمة حاليًا في ظل درجات متفاوتة من الإدارة.

هناك مشكلة أخرى لا مفر منها هنا. كل شيء في الفضاء مكلف طوال دورة حياته. إن المشكلة الطبيعية للتخلص من هذه الفوضى القبيحة والخطرة هي مشكلة اقتصادية. هناك نقص واضح في الحوافز المالية القوية لتحمل التكاليف الإضافية لعملية التنظيف.

تنظيف الفوضى اقتصاديا بمنظور جديد

وهذه الاقتصادات غير المربحة وغير المستدامة تخضع الآن لمراجعة جادة. اتخذت مجموعة تسمى Clean Orbit Foundation منظورًا أكثر استباقية لإدارة الفوضى. تنظر المؤسسة إلى الحطام الفضائي باعتباره موردًا اقتصاديًا وتقترح “اقتصاد الفضاء الدائري”.

وفي مقابلة مع شبكة أخبار الابتكار. كايل سايبول، المؤسس والمدير التنفيذي لمؤسسة Clean Orbit، يطرح نموذجًا اقتصاديًا لنهج “متجدد” للإدارة المستقبلية للفضاء المداري.

يشرح Cybul بجهد مضني ولكن بفعالية كبيرة سلسلة جديدة وأكثر منهجية من المبادرات لإنشاء نظام بيئي ذاتي القيادة. ويقترح نظام الإدارة ذلك “يصمم عمدا المركبات الفضائية والمواد والبنية التحتية لإعادة الاستخدام والإصلاح والتزود بالوقود وإعادة التدوير واستعادة الموارد من الألف إلى الياء.” وهذا يكاد يكون العكس تماماً من أساليب “أطلق النار وانسى” الحالية التي أدت إلى خلق المشكلة.

هناك أيضًا عنصر قوي من العدالة الكرمية على المستوى الاقتصادي في هذا الاقتراح. لا تشتهر عمليات الإطلاق الفضائية بقدرتها على استرداد أي من هذه التكاليف الكامنة. هناك ما لا يحصى من المواد المستخدمة في المدار بقيمة ملايين أو ربما مليارات الدولارات. كما أن هذا النهج يتوافق بشكل أفضل مع النظام الحالي المتسرع نسبياً لإدارة الدورة الكاملة.

زيادة المخاطر مقابل زيادة الحجم أمر سخيف

تتزايد المقترحات المتعلقة بالعمليات المدارية الجديدة بشكل يومي تقريبًا. من نقل الطاقة المدارية ل مرايا فضائية لأشعة الشمس حسب الطلب، “عامل الفوضى” آخذ في التزايد.

مع كل هذا الحماس تأتي مخاطرة إضافية بالكاد مخفية. لم يؤثر تأثير متلازمة كيسلر على تعطيل الشبكات الكبيرة. هل يمكن أن تخرج الشبكة المدارية عن مسارها بسبب الاصطدامات العشوائية؟ هل يمكن اختراق الأنظمة المدارية حتى تفشل أو تدخل في مسارات مدارية غير مخطط لها؟ هل يمكن أن يتحول الخلل إلى كارثة؟

إن الافتقار إلى خطة ذات مصداقية، ناهيك عن خطة متماسكة، لإدارة التكنولوجيا المدارية هو أمر مثير للسخرية والخطورة. إذا كانت مؤسسة المدار النظيف قادرة على وضع الخطوط العريضة لخطة في بضع مئات من الكلمات، فمن المؤكد أن العقول الواسعة التي تدير الفضاء المداري تستطيع ذلك أيضاً؟

ويبدو أن الاختيار يتمثل في هطول أمطار مستمرة من الحطام مع عوامل جذب إضافية في شكل ضرر للأقمار الصناعية ذات القيمة العالية، أو لا. إن الاختيار بين إطلاق مواد بقيمة مليارات الدولارات إلى الفضاء دون أي فوائد إضافية من حيث التكلفة أو لا، هو أمر سخيف بنفس القدر.

دعونا نوضح القيم:

يمكنك بشكل موثوق قيم استرداد التكاليف.

يمكنك تحديد قيم إعادة التدوير بدقة.

يمكنك تقليل المخاطر التي قد تكون باهظة الثمن.

يمكنك التخلص من المدارات المليئة بالمواد عديمة الفائدة.

البديل هو عدم القيام بأي من هذه الأشياء؟

إن الحجة المؤيدة للإدارة المنهجية للفضاء المداري ليست قابلة للنقاش. والسؤال الآن هو متى وبأي سرعة.