به گزارش ایسنا، فضای مداری پر از ماهواره است و آنها میتوانند به ایستگاه فضایی بین المللی ضرر بزنند. همان طور که طی این ایام شاهد این مسئله هستیم.
روز دوشنبه، روسیه یکی از ماهواره های مداری بازنشسته شده خود را منهدم کرد و بیش از ۱۵۰۰ قطعه زباله فضایی که با سرعت مافوق صوت حرکت می کنند، ایجاد کرد که تهدیدی جدی برای دانشمندان و فضانوردان در ایستگاه فضایی بین المللی هستند. سازمان فضایی ناسا نیز در خصوص این حادثه و اقدام ضد ماهواره( ASAT) بیانیه ای صادر و تأیید کرد که هیچ یک از خدمه ایستگاه فضایی آسیبی ندیده اند.
اما برای درک کامل بزرگی این حادثه، باید با واقعیت ها روبرو شویم. با وجود حدود ۷۵۰۰ ماهواره در مدار زمین که تا سپتامبر ۲۰۲۱ ثبت شده است و تقریباً ۱۵۰۰ مورد از آنها در سال جاری پرتاب شده اند، احتمالاً دوباره شاهد رویدادی مثل این خواهیم بود. به ویژه از آنجایی که با افزایش تنش ها بین آمريکا و متحدانش از یک جهت و چین و روسیه از سوی دیگر، تاکتیک های جنگ فضایی به این زودی ها متوقف نخواهد شد.
ماهواره های مدرن از پیشرانه هایی استفاده می کنند که در اثر برخورد منفجر می شوند
تصور اینکه قطعات کوچک ماهواره های مداری تهدیدی جدی برای ایستگاه فضایی بین المللی( ISS) به شمار می روند ، امکان دارد غیرمنطقی به نظر برسد. چرا که اگر همه آنها با سرعت نسبی مشابه با ایستگاه فضایی برای حفظ مدار خود حرکت می کنند، چگونه زباله های فضایی حاصل از ماهواره ها می توانند به سرعت نسبی کافی برای سوراخ کردن دیواره های ایستگاه فضایی بین المللی دست یابند؟
جواب در این نکته ی مهندسی نهفته است که بیشتر ماهواره های دارای پیشرانه الکتریکی مدرن، دارای" پیشرانه های اثر هال" هستند که از مخازن فشار بالا استفاده می کنند و هنگامی که توسط یک جسم پرسرعت( مانند موشک روسی) مورد اصابت قرار بگیرند یا حتی فقط سوراخ شوند، منفجر می شوند و به هزاران قطعه متلاشی می شوند که به جهت های مختلف در فضا پرتاب می شوند.
در پیشرانش فضایی،" پیشرانه اثر هال"( Hall- effect thruster) نوعی از پیشرانه یونی است که در آن سوخت موشک توسط یک میدان الکتریکی شتاب داده می شود. پیشرانه اثر هال، الکترون ها را در یک میدان مغناطیسی به دام می اندازد و بعد از آن از الکترون ها برای یونش سوخت موشک استفاده می کند و به طور مؤثر یون ها را برای تولید پیشرانش شتاب می دهد، سپس یون ها را در تنوره( plume) خنثی می کند. گاهی اوقات از پیشرانه های اثر هال بر اساس کشف" ادوین هال" با نام" پیشرانه هال" یا" پیشرانه جریان هال" نام برده می شود. پیشرانه های هال اغلب به یک عنوان تکنولوژی پیشرانش فضایی با ضربه معین متوسط در نظر گرفته می شوند. پیشرانه اثر هال از سال ۱۹۶۰ به طور مؤثر مورد آزمایش های تئوری و عملی قرار گرفته است.
پیشرانه های هال بر گستره وسیعی از سوخت های موشک عمل می کنند که رایج ترین آن" زنون" است. سوخت های مورد توجه دیگر شامل کریپتون، آرگون، بیسموت، ید، منیزیم و روی هستند.
کاربردهای پیشرانه های اثر هال شامل کنترل جهت گیری و موقعیت ماهواره های در مدار است و به عنوان موتور پیشرانش در وسایل نقلیه فضایی رباتیک با اندازه متوسط استفاده می شوند.
" پیتر کانت" مدیر عامل شرکت" Accion Systems" می گوید:ماهواره هایی که از پیشرانه های اثر هال استفاده می کنند، رایج ترین شکل سیستم های پیشران الکتریکی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند، هستند و ذاتاً پرخطر هستند، زیرا از مخازن پیشران با فشار بالا استفاده می کنند که در صورت پارگی یا گسستگی، انفجاری ویرانگر را در مدار موجب می شوند و زباله های خطرناکی را به فضا پرتاب می کند.
این بدان معناست که هر آزمایش ضد ماهواره( ASAT) پتانسیل ایجاد یک دسته تازه از زباله های مرگبار فضایی را دارد، زیرا می تواند به طور مؤثر هر ماهواره مورد هدف مجهز به پیشرانه های فشار بالا را مانند یک" بمب فضایی" منفجر کند.
تاکتیک های جنگ فضایی احتمالاً حوادث ناشی از زباله های فضایی بیشتری را ایجاد می کنند
" پیتر کانت" افزود:زباله های فضایی سپس میتوانند با فضاپیماهای دیگر برخورد کنند و به طور تصاعدی زباله های فضایی بیشتری در یک واکنش زنجیره ای به نام" سندرم کسلر"( Kessler Syndrome) ایجاد کنند. ما مانند این واکنش های زنجیره ای را در فیلم« جاذبه» روی پرده سینما دیده ایم.
خوشبختانه این بار بر اثر آزمایش روسیه هیچ سندرم کسلری به وجود نیامد و هیچ آسیب قابل توجهی متوجه ایستگاه فضایی نشد. اما خطری که زباله های فضایی و تاکتیک های جنگ فضایی برای عملیات های فضایی مداری ایجاد می کنند، در حال تشدید شدن است.
" کانت" می گوید:۳۷۰۰ بمب کوچک را تصور کنید که در فضا پرواز می کنند و آن را به ۷۰۰۰ بمب در سال آینده تعمیم دهید. ضمن اینکه پس از استقرار صورت های فلکی بزرگ ماهواره ای ممکن است این عدد به ۳۰ هزار نیز برسد.
دانشمندان در حال کار برای درک چگونگی رفتار زباله های ماهواره ای در حال حرکت در فضا هستند. پروفسور" اندرو هیگنز" از دانشکده مهندسی مکانیک در دانشگاه" مک گیل" در سال ۲۰۱۷ مطالعه ای را منتشر کرد که در آن جزئیات کار خود را برای توسعه" سریع ترین اسلحه در جهان" شرح داد. در این مطالعه، وی تلاش کرد تا درک ما را از چگونگی رفتار زباله های فضایی که با سرعت مافوق صوت حرکت می کنند و می توانند سریع تر از ۱۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت کنند، گسترش دهد. این یعنی سرعت زباله های فضایی تا نزدیک به ۳۶ هزار کیلومتر در ساعت است.
بدتر از همه اینکه تاکتیک های جنگ فضایی که به خصوص توسط چین و ایالات متحده در حال پیگیری است، این تهدید را قابل توجه می کند، زیرا با تلاش قدرت های فضایی برای برتری یافتن در مدار زمین، انجام آزمایش های بیشتر می تواند به یک نبرد فضایی واقعی نظامی تبدیل شود که می تواند فاجعه ای جهانی ایجاد کند.
- 16
- 2
