انبعاثات البيوت الزجاجية تهدد مستقبل المدار الأرضي المنخفض

“أحد الأشياء التي تعرفها عن الفضاء الأرضي المنخفض، هو أن كثافته يمكن أن تتغير حسب العوامل التي تؤثر على الغلاف الجوي للأرض.”
على سبيل المثال، خلال فترات النشاط الشمسي، عندما تكون الرياح الشمسية والتوهج الشمسي نشطين، تجد الأقمار الصناعية نفسها مضغوطة في السماء، وذلك لأن الزيادة في الطاقة الناتجة عن الشمس ترفع الغلاف الجوي، مما يزيد من المقاومة التي تؤثر على الأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض.
ليس للعامل الزمني أهمية لبقاء الأجسام في الأرض، ولم يتمكن الباحثون من معرفة الحجم الفعلي للظاهرة، فالكثافة الدفينة للبقايا المتبقية في المدار الأرضي المنخفض بالتفصيل، مما قد يتسبب في التقلص في التكاثف.
ويمكن أن تتراوح طبقة الغلاف الجوي الواقعة بين ارتفاعات تتراوح بين 85 و 600 كيلومتر تقريباً.
انطلق باركر وزملاؤه: “سد هذه الفجوة المعرفية، واستخدموا نماذج الغلاف الجوي لتحديد الأجسام الصناعية التي يمكن أن تعصب المدار الأرضي المنخفض في عام 2100 في ظل مختلف الانبعاثات.”
وقد وجدوا أن انخفاض كثافة الغلاف الجوي مع زيادة انبعاثات الاحتباس الحراري، يظل بطيئاً من الأقمار الصناعية، أو يتوقف التوقف على الجسم الذي يتحرك عبر سائل.
ويؤثر الحطام بقوة أيضاً على المخاطر، وبالنسبة للأقمار الصناعية الصناعية الوظيفية، فهذا يعني أن هناك حطامًا في حافة المدار الحر، وقد يسبب التصادمات الصناعية في وضع يبطئ من حطام الأرض.
ويحذر أن استهلاك العلم المتزايد لمخطط الصناعة المتجه إلى الغلاف الجوي للأرض، حيث تحفظها قوانين في مدارها عند بقاء الأقمار الصناعية في مدارها، مما يستغرق الاحتراق والتوقف، وهذا ما يجعل الحطام الصناعي المتصاعد في المدار الأرضي المنخفض أمراً طويل الأمد في الفضاء الخارجي.”
“ووفقاً لنموذجهم، ستؤدي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المتوسطة إلى المرتفعة إلى انخفاض كبير في عدد الأقمار الصناعية التي تخرج من المدار الأرضي المنخفض، مما يبقي المدار الأرضي المنخفض مليئاً بالمخلفات ويقلل من عدد الأقمار الصناعية الجديدة التي يمكننا إرسالها إلى هناك.
في أسوأ سيناريوهات الانبعاثات، يشهد نطاق الارتفاع بين 400 و 1000 كيلومتر انخفاضاً في القدرة بنسبة 60 في المائة للطاقة الشمسية، وانخفاضاً بنسبة 81% خلال الحد الأدنى للطاقة الشمسية، بحلول عام 2100.
نحن لم نفقد بعد قمرًا كبير بعد، وتظهر تقديرات الفرق أن مدارين للأقمار الاصطناعية يمكن أن تعمل بأمان في أقل الأغلفة ارتفاعاً دون أن تؤدي إلى حجم استقرار كيسلر، وفي وقت كتابة هذا التقرير، كان هناك 1901 قمرًا اصطناعيًا يعمل في مدار الأرض، وما يقارب 20000 قطعة من الحطام الفضائي معلقة في المدار الأرضي.
ولكن مع الجهود المبذولة حالياً لملئ سماء الأرض بتسارع من الأقمار الصناعية، من الأفضل أن نفكر في هذه المشكلة قبل حدوثها، كما يقول الباحثون.
كتبوا أيضاً: “بالنظر إلى التوسع الأخير في عدد الأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض، فإن فهم التغيرات البيئية وتأثيرها على العمليات المستدامة أمر ضروري لمنع الاستغلال المفرط للمنطقة.”
نُشر البحث في مجلة Nature Sustainability.