حوادث الأقمار الصناعية تحتاج الى ادارة حركة المرور في الفضاء بشكل أفضل

يسلط الخطأ القريب الأخير بين SpaceX و ESA الضوء على نقاط الضعف في نظامنا الحالي للحفاظ على مدار الأرض آمنًا. مع إطلاقنا المزيد من الأقمار الصناعية في المدار ، سنحتاج إلى نظام أفضل لإدارة حركة مرورنا في الفضاء.
هناك بعض التقنيات التي يمكن أن تلعب دورًا مهمًا.
سيكون الحل الأقوى هو إطار عمل عالمي يحافظ على سير حركة المرور في مدار الأرض بسلاسة.
كان هناك الكثير من الأشياء غير العادية حول شجار الأقمار الصناعية هذا الأسبوع بين وكالة الفضاء الأوروبية و SpaceX – البيان العام الصادر عن وكالة الفضاء الأوروبية ، والتقارير الأولية التي تفيد بأن SpaceX رفضت نقل قمر Starlink الصناعي الخاص بها على الرغم من تحذيره من خطر الاصطدام ، وادعاء SpaceX أنها لم تفعل ذلك. لا تستجيب لأن خللًا تسبب في تفويت التحذير ، على سبيل المثال لا الحصر. ولكن ربما كان الجانب الأقل إثارة للدهشة هو احتمال اصطدام جسمين في المدار ببعضهما البعض.

يتزايد الازدحام المداري بسرعة. اقترحت عشرين شركة وحدها إطلاق أكثر من 20000 قمر صناعي في السنوات العشر القادمة. للسياق ، تم وضع أقل من 8100 حمولة في مدار الأرض منذ بداية عصر الفضاء. توضح حوادث مثل قرب أن يخطئ ESA-SpaceX أن نظام إدارة الفضاء الحالي لدينا لا يمكن الدفاع عنه.

هذه ليست مفاجأة كبيرة ، بالنظر إلى عدم وجود معيار حقيقي لإدارة حركة المرور في الفضاء حول العالم. يقول بريان ويدن ، مدير تخطيط البرامج في مؤسسة العالم الآمن: “أود أن أصفها بأنها من الوليدة إلى غير موجودة”. معظم مشغلي الأقمار الصناعية ، بما في ذلك البعض في الخارج ، يعتمدون ببساطة على توقعات القوات الجوية الأمريكية “للارتباطات” المحتملة بين الأجسام النشطة في المدار. القوة الجوية – التي كانت تهدف في البداية فقط إلى تتبع الصواريخ في الفضاء ، وليس لتصبح شرطي حركة مرور الفضاء في العالم – تتعقب الأجسام باستخدام الرادار وتقدم تنبيهات عندما يكون احتمال حدوث تصادم أعلى من 1 من كل 10000 .

يقول روجر طومسون ، كبير المتخصصين الهندسيين في مؤسسة الفضاء غير الربحية: “كل مشغل للأقمار الصناعية يعمل بمفرده بشكل أساسي لتقييم مخاطر [الاصطدام] وتحديد ما يجب فعله حيال ذلك”. “ولكل شخص موقف المخاطرة الخاص به. يقوم هؤلاء المشغلون أحيانًا بمناورة تجنب الاصطدام. في بعض الأحيان سوف يتخلصون من ذلك ، إذا كانوا لا يزالون يعتقدون أن الخطر منخفض بما فيه الكفاية “.

هناك أسباب كافية لماذا أصبح هذا هو القاعدة. لسبب واحد ، فإن تغيير مسار جسم يتسارع حول الكوكب بسرعة عشرات الآلاف من الأميال في الساعة ليس بالأمر السهل ، خاصة عندما يعتمد على دافع صغير للمناورة. وفي كثير من الأحيان ، ينخفض مستوى المخاطرة المثير للقلق بمقدار واحد أو درجتين من حيث الحجم مع وصول المزيد من البيانات. في الغالبية العظمى من الحالات ، لا تكون المناورات ضرورية.

لكن الأبراج الضخمة مثل Starlink ، والتي ستضم آلاف الأقمار الصناعية عندما تعمل بكامل طاقتها ، ستعقد تنبؤاتنا بالحركة الفضائية واستراتيجيات تجنب الاصطدام. يقول طومسون: “لا يمكننا الاستمرار في القيام بالأعمال كالمعتاد”. “أنت لا تريد الخروج من طريق سيارة قادمة والدخول في طريق حافلة قادمة ، إذا جاز التعبير.”

يمكن أن تلعب التكنولوجيا دورًا محوريًا. يقول ويدن: “لقد كافح الجيش الأمريكي لترقية أنظمة الكمبيوتر لديه لتحسين دقة التحذيرات والقدرة على قبول أنواع مختلفة من البيانات”. “التحول من المعدات العسكرية في حقبة الستينيات إلى الأجهزة الحديثة سيساعد كثيرًا.” يمكننا أيضًا نشر أنظمة رادار في أجزاء أكثر من العالم – بعضها يمكن تشغيله بواسطة شركات خاصة – لتتبع المزيد من الكائنات في وقت واحد. يحاول العديد من مشغلي الأقمار الصناعية (بما في ذلك SpaceX) متابعة أنظمة مستقلة يمكنها تحريك الأقمار الصناعية تلقائيًا لتجنب الاصطدامات عند صدور تنبيه ، على الرغم من أنها لا تزال غير مثبتة ؛ ومثل السيارات ذاتية القيادة ، قد تكون هذه الأنظمة مفيدة فقط إذا كانت تتواصل مع بعضها البعض.

الجميع شرطي الأقمار الصناعية
لكن الصورة الأكبر لإدارة حركة المرور في الفضاء تحتاج أيضًا إلى إعادة التفكير ، كما يقول طومسون وزميله في شركة الفضاء تيد مولهاوبت ، المؤلف الرئيسي لورقة بحثية حديثة تحدد توصيات محددة. يعرف مشغلو الأقمار الصناعية دائمًا مواقع الأقمار الصناعية الخاصة بهم ، لكن في الوقت الحالي لا يشاركون هذه البيانات مع بعضهم البعض. يجب أن يتبع كل منهم قوانين دولته الخاصة بشأن الارتفاع المسموح به للأقمار الصناعية للعمل ، وأين يمكن أن يسافروا ، ومن الذي يجب أن يتخذ الإجراء الذي يجب أن ينشأ فيه خطر الاصطدام ، وكيفية التخلص من الأقمار الصناعية الميتة ، وما إلى ذلك – ولكن لا توجد طريقة لحل المشاكل إذا كانت تلك اللوائح تتعارض مع دولة أخرى. يمكن أن تكون هيئة حركة مرور فضائية حكومية دولية مفيدة للغاية ، ولكن كيف يمكن لمثل هذه الهيئة في الواقع أن تراقب حركة المرور وتدعم لوائحها بإجراءات عقابية؟ لا يمكننا مجرد توزيع التذاكر لأي شخص ينتهك القواعد. الاحمر لا تكون لدغة من وراء اللحاء.

لذا إذا لم تنجح العصا ، عليك أن تختار الجزرة. يقول مولهاوبت: “إذا تمكنت وكالة مركزية من تقديم خدمة تتيح للناس الحصول على منافع متبادلة ، فإن ذلك سيجعل الناس ينضمون بمفردهم”. “إنه مثل المعيار – إذا حصلت على عدد كافٍ من الأشخاص لتبني المعيار ، يصبح المعيار قابلاً للتنفيذ من تلقاء نفسه من خلال السوق. سوف يمتثل مشغلو الأقمار الصناعية طواعية “.

حتى لو كانوا مستائين من إخبارهم بما يجب عليهم فعله ، فإن المشغلين سينضمون إلى المركب لأنهم جميعًا يتفقون على شيء واحد: تصادم الأقمار الصناعية سيء للأعمال وسيء للفضاء. في نهاية المطاف ، يعني هذا أن حماية الأصول الخاصة بالفرد تعني حماية الآخرين أيضًا. من المؤكد أن تظهر الصراعات عندما نبدأ في مناقشة أي البلدان وأي الشركات يجب أن تبتعد عن الطريق للآخرين. لكن هذه المشاحنات أفضل بكثير من البديل ، حيث يصبح مدار الأرض مليئًا بالحطام من المدارات المحطمة بحيث لا يمكن لأحد استخدامها بأمان.