كدام روز است كه تلويزيون و راديو را روشن كنيد و خبري از جنگ و جنايت و سيل و زلزله و ديگر بلاياي انساني و طبيعي در گوشه و كنار اين دنيا نشنويم؟ هر روز آن قدر خبر‌هاي گوناگون از مشكلات مردم و مسائل بين‌المللي در گوشي‌هايمان مي‌خوانيم و ميشنويم كه شايد وقتي صحبت از خطرات فضايي مثل خطر جدي برخورد احتمالي يك سيارك به زمين به ميان آيد اتفاقي لوكس و هاليوودي به‌نظر برسد.
اما در شرايطي كه زندگي ما كاملا به فضا و فناوريهاي فضايي وابسته است، اين فقط يكي از تهديد‌هايي است كه زمين و فناوريهاي زميني از سوي فضا با آن روبهرو هستند. مقابله با اين خطرات نيازمند همكاريهاي بين‌المللي و تخصيص بودجههاي كافي و پيوسته است. در همين خصوص آبان امسال، شهر سويل در اسپانيا ميزبان وزراي علوم كشور‌هاي عضو سازمان فضايي اروپا (اِسا) خواهد بود. هدف اين نشست بررسي اولويتها و بودجهبندي فعاليتهاي سه سال آينده اين سازمان است.
مهم‌ترين برنامه اين نشست تدوين برنامه جامع ۲۰۰ ميليون يورويي براي ايجاد سامانه دفاع سيارهاي خواهد بود. در اين بين اگر تمام كشور‌هاي عضو با اين برنامه موافق نباشند، بودجه كمتري دريافت خواهند كرد. مقابله با كدام تهديد‌ها در اولويت است و در مورد كدام يك از تهديدات ديگر ناچاريم اميدوار باشيم كه اتفاق نيفتد!
سازمان فضايي اروپا سازماني مستقل از اتحاديه اروپاست كه رويداد‌هايي مثل برگزيت يا خروج بريتانيا از اتحاديه اروپا تاثيري در فرآيند‌هاي آن ندارد. به طور كلي خطرات فضايي را به سه گروه اصلي ميتوان تقسيم‌بندي و راهكار‌هاي مقابله با آن‌ها را بررسي كرد. در ادامه با اين سه خطر اصلي و تبعات رخداد آن بيشتر آشنا مي‌شويد.
زبالههاي بي‌شمار فضايي
خطر زبالههاي فضايي، از پيامد ساخته‌ها و مهندسي‌هاي خود ما انسانها در فضا ناشي مي‌شود. با شروع مسابقه فضايي آمريكا و شوروي سابق در نيمه دوم قرن بيستم و به دنبال آن پيوستن ساير كشور‌ها به باشگاه كشور‌هاي صاحب فناوري پرتاب ماهواره، خواه‌ناخواه موشكهاي زيادي وارد مدار زمين شدند. اين در حالي است كه اوايل عصر فضا كسي به سرنوشت ماهوارهها پس از پايان ماموريتشان اهميت نميداد و تصور ميشد فضا به اندازه كافي بزرگ است.
البته اين جمله در مورد كل عالم صادق است، اما مدار‌هاي اطراف زمين تهيناپذير نيستند. در حال حاضر تخمين زده مي‌شود بيش از يك ميليون زباله فضايي با ابعاد بزرگ‌تر از يك سانتيمتري در مدار زمين وجود دارد. نيمي از اين زبالهها حاصل آزمايش ضدماهوارهاي چين در سال ۱۳۸۶/ ۲۰۰۷ است. چين در جريان آن آزمايش يكي از ماهوارههاي خود را با موشك منهدم كرد و متعاقب آن برخورد تصادفي بين ماهواره از كار افتاده روسي و ماهواره آمريكايي در سال ۱۳۸۸/۲۰۰۹ نيز رخ داد.
هركدام از اين زبالههاي فضايي ممكن است به ماهوارههاي ديگر برخورد كنند و با آسيب وارد كردن به آن‌ها صد‌ها هزار زباله فضايي جديد ايجاد شود. در همين رابطه مهندسان هوافضا درباره سندرم كسلر (Kessler syndrome) هشدار ميدهند؛ سناريويي كه مي‌گويد چگالي اشيا در مدار پايين زمين (LEO) مي‌تواند آنقدر بالا برود كه برخورد بين اشيا، آبشاري از برخورد‌هاي بعدي را به همراه داشته باشد. به اين ترتيب آن قدر زباله در اين مدار زياد مي‌شود تا جايي كه ديگر نميتوانيم ماهوارهاي در اين مدار قرار دهيم؛ زيرا هر ماهوارهاي كه پرتاب كنيم به دليل اين برخورد‌ها آسيب ميبيند و باعث به وجود آمدن زبالههاي فضايي بيشتري مي‌شود و شرايط را خطرناكتر خواهد كرد.
سازمان فضايي اروپا مدتهاست به دنبال جلوگيري از بروز سندرم كسلر بوده، اما پيشرفت آهستهاي داشته است. بخشي از آن به‌دليل نبود قوانين سختگيرانه در اين زمينه است. اسا به دنبال تغيير قوانين بين‌المللي فضاست. به اين ترتيب هر ماهوارهاي كه پرتاب مي‌شود، در پايان ماموريتش بايد مدار را ترك كند و اگر نتواند اين كار را انجام دهد بايد هزينه پيمانكار صنعتي كه ماهواره را برايشان برميدارد، پرداخت كند. به دنبال اين طرح شركت‌هاي نوپا نيز براي ايدهپردازي و انجام اين ماموريت به كمك متخصصان اين حوزه شكل خواهند گرفت.
با اين حال ايلان ماسك با پروژه استارلينك قصد دارد مجموعه بزرگي از ۱۲ هزار فضاپيما در مدار نزديك زمين براي پوشش جهاني اينترنت مستقر كند. بسياري از شركت‌هاي خصوصي نيز برنامههاي مشابهي دارند. همه اين برنامه‌ها در مجموع زبالههاي فضايي را بيشتر مي‌كند. در چنين شرايطي خطر بروز سندرم كسلر بيش از هر زمان ديگري نگران‌كننده و جدي به نظر ميرسد.
آبوهواي فضايي
بزرگترين توفان خورشيدي ۱۶۰ سال پيش در دهم شهريور ۱۲۳۸ رخ داد. مجموعهاي از فورانهاي سطح خورشيد كه در عرضهاي جغرافيايي بالاتر از ۶۵ درجه باعث شكلگيري شفقهاي قطبي ميشوند، به‌قدري قوي بود كه تا نزديكي خط استوا نيز قابل مشاهده بودند. برخورد اين توفان با ميدان مغناطيسي زمين باعث از كار افتادن قطب‌نماها، القاي جريانهاي الكتريكي شديد در سيمهاي تلگراف و در نتيجه وارد شدن شوك به متصديهاي تلگرافخانهها، آتش گرفتن برخي ادارات و تجهيزات‌شان و از كار افتادن سيستم ارتباطي شد.
تنها سرنخ اين پديده رصد‌هاي منجم آماتور انگليسي ريچارد كارينگتون بود كه شرارههاي خورشيدي را از رصدخانهاش در ردهيل رصد ميكرد. اين اولين رصد شرارههاي خورشيدي و مشاهده تاثير آبوهواي فضايي و خطرشان براي فناوريهاي الكترونيكي بود. به فعاليت سطح خورشيد و تاثيري كه در محيط بين سيارهاي برجاي ميگذارد آبوهواي فضايي گفته مي‌شود و مي‌تواند به ماهوارهها و شبكههاي برق آسيب جدي وارد كند.
توفان خورشيدي سال ۱۳۶۸/ ۱۹۸۹ حدود ده ميليون دلار خسارت به شبكه برق كبك و برخي مناطق شمالي ايالات متحده وارد و برق شش ميليون نفر را به مدت ۹ ساعت قطع كرد.
مشاوران اقتصادي و سياسي بريتانيا براي سال ۱۳۹۶/۲۰۱۷ تاثير خسارت ناشي از اختلالات سامانه ماهوارهاي ناوبري جهاني مانند گاليلئو يا جيپياس را براي پنج روز حدود ۲/۵ ميليارد پوند برآورد كردند؛ بنابراين خطرات حاصل از آبوهواي فضايي را بايد جدي بگيريم. ماهوارههايي كه در حال حاضر وظيفه دريافت اين اطلاعات را از فضا دارند به پايان عمر خود نزديك ميشوند و بايد به صورت جديتري به فكر جايگزيني آن‌ها باشيم.
براي مثال بريتانيا ۲۲ ميليون يورو براي ماموريت نقطه پنجم لاگرانژي در سال ۱۳۹۵ /۲۰۱۶ تصويب كرد. اين سفينه فضايي در فاصله ۱۰ ميليون كيلومتري زمين كه ۶۰درجه پشت مدار حركت انتقالي زمين به دور خورشيد قرار دارد، قرار خواهد گرفت و فضاي بين زمين و خورشيد را رصد خواهد كرد. اين پروژه در هنگام خطر هشدار ميدهد تا محمولهها و سيستمهاي حياتي حساس در مكاني امن قرار گيرند و بعد از برطرف شدن خطر دوباره فعال شوند.
سياركهاي نزديك زمين
سوم مرداد امسال سياركي به قطر حدود صدمتر از فاصله بسيار نزديكي از كنار زمين عبور كرد. مسير عبور اين سيارك فقط يك‌پنجم زمين تا ماه با ما فاصله داشت كه در ابعاد نجومي از تار مو هم به ما نزديكتر بايد محسوبش كرد! اگر آن سيارك به زمين برخورد ميكرد، ويرانيهاي حاصل از آن غيرقابل تصور بود. اخترشناسان به سياركهايي در اين ابعاد «قاتلان شهر» (City Killers) ميگويند.
علت اين نامگذاري هم مشخص است. ۲۷ بهمن ۹۱ را احتمالا به خاطر مي‌آوريد. آن روز شهابسنگي تقريبا ۲۰ متري در ارتفاع ۳۰ كيلومتري آسمان چليابينسك روسيه منفجر شد (تصوير بالاي همين صفحه). موج انفجار آن به قدري قوي بود كه شيشه ساختمانها فروريخت و حدود ۱۵۰۰ نفر صدمه ديدند. حالا تصور كنيد اگر به جاي آن سيارك كه قطعاتش در درياچه و مناطق جنگلي سيبري سقوط كرد، سيارك سوم مرداد در آسمان چليابينسك ظاهر ميشد، احتمالا تمام شهر را با خاك يكسان ميكرد.
ولي خبر خوشحال‌كننده اين كه ما اولين نسل ساكنان كره زمين هستيم كه براي مقابله با اين خطر، كاري از دست‌مان برمي‌آيد. در اوايل دهه ۲۰۰۰ ميلادي گروهي از متخصصان براي بررسي بهترين راهكار مقابله با برخورد سياركي با زمين دور هم جمع شدند.
راهكار‌هاي ارائه‌شده تا حدودي تخيلي بود؛ مثل تابش نور به سيارك، چون نور از سطح بازتاب مي‌شود و به‌تدريج باعث تغيير مدار سيارك خواهد شد يا اين‌كه ترسناك بود؛ براي مثال پيشنهاد شده بود تا با سلاح هستهاي بخشي از سيارك مورد نظر را ذوب كنيم تا براثر حرارت ايجاد شده سيارك به مدار جديدي منتقل شود.
عمليترين ايده مطرح شده روش ضربه‌گير جنبشي (kinetic impactor) بود. به اين ترتيب كه فضاپيمايي سراسيمه به سيارك هدف برخورد كرده و با انرژي منتقل‌شده ناشي از ضربه، سيارك در مدار جديدي قرار گيرد.
در همين راستا ناسا قصد دارد سال آينده يكي از بزرگترين ماموريت‌هاي تا به امروز خود يعني «آزمون هدايت سيارك دوتايي» (Double Asteroid Redirection Test) كه به اختصار دارت (Dart) خوانده مي‌شود را راهي فضا كند. در اين ماموريت آزمايشي ناسا با هدف كوبيدن ماهوارهاي به سيارك ۶۵۸۰۳ ديديموس (۶۵۸۰۳Didymos) و انحراف آن از مدارش تلاش مي‌كند تا به راه‌حلي اضطراري براي مقابله با خطر احتمالي برخورد سيارك‌ها با زمين دست يابد. با برخورد دارت و سيارك، اطلاعات ضروري از دست خواهند رفت و براي بازيابي آن‌ها از فضاپيماي هرا (Hera) استفاده خواهد شد.
مدارگرد بدون سرنشين هرا از ماموريت‌هاي اصلي سازمان فضايي اروپاست كه در صورت تامين بودجه، اطلاعات لازم و كافي مانند تركيب و ساختار فيزيكي سيارك، براي عملي‌شدن برنامه دفاع سياركي را پس از برخورد جمعآوري مي‌كند.
بدون ماموريت هرا، ماموريت دارت ناسا ارزش زيادي نخواهد داشت، زيرا اطلاعات دقيق علمي را در جريان برخورد از دست خواهيم داد و فقط ميتوانيم اميدوار باشيم برخورد به‌درستي صورت گرفته باشد و به كمك تلسكوپهاي زميني تغييرات مداري را اندازهگيري كنيم. از ديگر ماموريت‌هاي هرا، بررسي آبوهواي فضايي و جمعآوري زبالههاي فضايي خواهد بود. نه تنها ماموريت‌هاي دارت ناسا و هراي اسا مكمل يكديگرند بلكه باعث كاهش هزينهها نيز مي‌شود.
منبع:
https://www.bartarinha.ir/fa/news/917576/مهم‌ترين-خطرهاي-فضايي-كه-زندگي-ما-را-تهديد-مي‌كند