نهاية رائد أحزمة الإشعاع
من المتوقع أن تتحطم مركبة Van Allen Probe A التابعة لـ NASA، وهي قمر صناعي يزن 590 كيلوغراماً أمضى ما يقرب من 14 عاماً في رسم خرائط لأحزمة الإشعاع الخطيرة المحيطة بالأرض، عائدةً إلى الكوكب يوم الثلاثاء 10 مارس. يضع التقدير الأفضل الحالي لقوة الفضاء الأمريكية نافذة إعادة الدخول في الساعات الأولى من الصباح، وإن كان لا يمكن التنبؤ بالوقت الدقيق وموقع سقوط الحطام.
يفقد القمر الصناعي ارتفاعه تدريجياً منذ إيقاف تشغيل أجهزته في عام 2019، وقد تحلل مداره إلى الحد الذي سيسحبه فيه الاحتكاك الجوي إلى نهاية مشتعلة. وبينما يُتوقع احتراق معظم المركبة الفضائية أثناء إعادة الدخول، قد تنجو بعض المكونات المصنوعة من مواد مقاومة للحرارة مثل التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ وتصل إلى السطح.
قيّمت NASA المخاطر التي يتعرض لها الأشخاص على الأرض بوصفها منخفضة للغاية، مشيرةً إلى أن الغالبية العظمى من سطح الأرض عبارة عن محيطات أو أراضٍ غير مأهولة أو مناطق متفرقة السكان. تحسب الوكالة احتمالاً أقل من 1 في 10,000 أن يصطدم أي حطام ناجٍ بمنطقة مأهولة، ولم يصدر أي أمر بالإخلاء أو البقاء في الأماكن المحصنة.
ما اكتشفته Van Allen Probes
انطلقت مهمة Van Allen Probes، التي كانت تُعرف أصلاً بـ Radiation Belt Storm Probes، في أغسطس 2012 كزوج من المركبات الفضائية المصممة لدراسة أحزمة إشعاع Van Allen، وهي مناطق الجسيمات المشحونة المحاصرة بالمجال المغناطيسي للأرض. صُممت المهمة لتستمر عامين، لكنها فاقت التوقعات بكثير، إذ واصلت الأجهزة عملها حتى عام 2019.
حققت المسابير عدة اكتشافات مهمة خلال عمرها التشغيلي. حددت حزاماً إشعاعياً ثالثاً لم يكن معروفاً من قبل، ظهر واختفى على مدى أسابيع، متحدياً الافتراض الراسخ بأن الأرض تمتلك حزامين مستقرين فحسب. كما قدمت قياسات تفصيلية لكيفية حقن العواصف الشمسية للطاقة في الأحزمة، مما يجعلها تتمدد وتنكمش بطرق قد تتلف الأقمار الصناعية وتعرض رواد الفضاء للخطر.
كانت بيانات Van Allen Probes أساسية في تطوير نماذج أفضل للتنبؤ بسلوك أحزمة الإشعاع، مما له تطبيقات عملية في حماية إلكترونيات المركبات الفضائية، وتخطيط أنشطة رواد الفضاء خلال العواصف الشمسية، وتصميم أقمار صناعية أكثر مرونة. لا تزال نتائج المهمة تُحلَّل وتُنشر في المجلات العلمية بعد سنوات من إيقاف تشغيل الأجهزة.
مسألة حطام الفضاء
تسلط إعادة الدخول غير المسيطر عليها لـ Van Allen Probe A الضوء على القضية الأشمل المتعلقة بإدارة حطام الفضاء. أُطلق القمر الصناعي قبل التبني الواسع للمبادئ التوجيهية الدولية الحالية التي توصي بتصميم المركبات الفضائية لإلغاء الغزل المسيطر عليه. كان الإلغاء المسيطر سيستخدم الدفع المدمج لتوجيه القمر الصناعي إلى منطقة غير مأهولة محددة، مما يزيل الغموض حول أماكن سقوط الحطام.
عادةً ما تُصمَّم مهمات NASA الحديثة مع مراعاة التخلص منها في نهاية العمر الافتراضي، إما باستخدام الوقود المتبقي لإجراء إلغاء غزل مسيطر فوق المحيط أو الارتفاع إلى مدار "مقبرة" أعلى حيث لن تتداخل المركبة الفضائية مع المهمات النشطة. لم تكن Van Allen Probes مزودة بدفع كافٍ لإلغاء الغزل المسيطر من مداراتها شديدة الإهليجية، التي وصلت إلى ارتفاع 30,000 كيلومتر فوق الأرض.
جعل تزايد عدد الأجهسام في المدار من إدارة الحطام مصدر قلق متزايد الإلحاح. تدور أكثر من 30,000 قطعة من حطام الفضاء القابل للتتبع حول الأرض، إلى جانب ملايين الشظايا الأصغر التي لا يمكن تتبعها لكنها كبيرة بما يكفي لإتلاف المركبات الفضائية العاملة. تضيف كل إعادة دخول غير مسيطر عليها غموضاً حول ما إذا كان الحطام سيصل إلى السطح وأين سيسقط.
تتبع إعادة الدخول
يتتبع الفصيل الفضائي الدفاعي الثامن عشر التابع لقوة الفضاء الأمريكية القمر الصناعي ويقدم توقعات محدثة لإعادة الدخول مع استمرار تحلل المدار. تصبح التوقعات أكثر دقة في الساعات الأخيرة قبيل إعادة الدخول، مع دخول القمر الصناعي الأجزاء الأكثر كثافة من الغلاف الجوي حيث تصبح قوى الاحتكاك هي السائدة.
يتابع هواة تتبع الأقمار الصناعية ومحبو الفضاء نزول القمر الصناعي، وقد يتمكن بعضهم من مشاهدة إعادة الدخول على شكل خط مضيء عبر السماء إذا حدثت فوق المناطق المأهولة خلال ساعات الليل. كثيراً ما تنتج إعادة دخول الأقمار الصناعية بهذا الحجم عروضاً بصرية مذهلة مع تفتت المركبة الفضائية واحتراق المكونات الفردية بمعدلات مختلفة، مما يخلق مسارات متعددة من الضوء.
الإرث والسياق
تمثل Van Allen Probes إحدى أكثر مهمات الفيزياء الشمسية نجاحاً لدى NASA من حيث العائد العلمي مقارنةً بالتكلفة. قدمت المهمة رؤى غير مسبوقة لأحد أكثر البيئات خطورة في الفضاء القريب من الأرض، وأنتجت بيانات ستواصل إثراء تصميم المركبات الفضائية والتنبؤ بالطقس الفضائي لسنوات قادمة.
تأتي إعادة دخول Probe A بعد Probe B التي أعادت دخولها في نوفمبر 2024 دون أي حوادث. معاً، قطعت المركبتان مليارات الكيلومترات عبر أحزمة الإشعاع الأرضية، متحملتين ظروفاً ستدمر الإلكترونيات غير المحمية بسرعة، وأعادتا مجموعة بيانات علمية غيّرت جوهرياً فهمنا للبيئة الفضائية المحيطة بكوكبنا.
يُنصح أي شخص يشاهد حطاماً من إعادة الدخول بعدم لمسه والإبلاغ عن موقعه للسلطات المحلية. وعلى الرغم من انعدام الخطورة في الغالب، قد يحتوي حطام المركبات الفضائية على مواد غير آمنة للتعامل معها، وتطلب NASA الحفاظ على أي قطع مستردة لإجراء التحليل.
يستند هذا المقال إلى تقرير نشره Space.com. اقرأ المقال الأصلي.
