أزمة حطام الفضاء: دخول صاروخ فالكون 9 مجددًا يطلق سحابة ليثيوم ضخمة، والعلماء يحذرون من تلوث الغلاف الجوي المتصاعد

أوروبا - وكالة أنباء إخباري

أزمة حطام الفضاء: دخول صاروخ فالكون 9 مجددًا يطلق سحابة ليثيوم ضخمة، والعلماء يحذرون من تلوث الغلاف الجوي المتصاعد

كشف مقلق من فريق دولي من العلماء عن تهديد بيئي ناشئ: تلوث الغلاف الجوي العلوي للأرض جراء حطام الفضاء العائد. تُقدم دراستهم الحديثة، التي نُشرت تفاصيلها في ورقة بحثية يوم الخميس الماضي، أدلة دامغة على أن صاروخ فالكون 9 التابع لشركة SpaceX، والذي دخل الغلاف الجوي للأرض بشكل غير متحكم فيه فوق أوروبا العام الماضي، قد أطلق سحابة ضخمة وغير مسبوقة من الليثيوم. هذا الحدث ليس مجرد حادثة معزولة ولكنه بمثابة تحذير صارخ، وفقًا للباحثين، من التداعيات البيئية المحتملة مع تحول مسارات الأرض المدارية إلى طريق سريع مزدحم بشكل متزايد للمهمات الفضائية.

يمثل هذا البحث الرائد علامة فارقة مهمة، حيث يمثل ما يدعيه العلماء أنه القياس المباشر الأول لتلوث الغلاف الجوي العلوي المنسوب تحديدًا إلى دخول حطام الفضاء. والأهم من ذلك، أنه يوضح أيضًا فعالية تقنية الكشف عن الضوء وتحديد المدى (ليدار) من الأرض في تحديد وتقدير تآكل الأجسام الفضائية. يوفر هذا التقدم التكنولوجي أداة حيوية لرصد مشكلة ظلت حتى الآن غير محددة الكمية إلى حد كبير.

تضمنت الحادثة قيد الدراسة مرحلة عليا من صاروخ فالكون 9 التابع لـ SpaceX. قبل حوالي عام، تعرضت هذه المرحلة لتسرب أكسجين، مما أدى إلى هبوطها اللولبي ودخولها اللاحق غير المتحكم فيه إلى الغلاف الجوي للأرض. تفكك الصاروخ فوق بولندا، ونثر الحطام عبر الأراضي الزراعية. ومع ذلك، امتد التأثير البيئي إلى ما هو أبعد من مجرد النفايات المادية. أدت حادثة الدخول مجددًا إلى حقن كمية كبيرة من الليثيوم في الغلاف الأوسط والغلاف الحراري السفلي (MLT)، وهما طبقتان حيويتان من غلافنا الجوي تلعبان دورًا في تنظيم المناخ وكيمياء الغلاف الجوي. اكتشفت أجهزة الاستشعار الأرضية زيادة بمقدار عشرة أضعاف في تركيزات الليثيوم على ارتفاع 96 كيلومترًا، بعد حوالي 20 ساعة من اختراق الصاروخ للغلاف الجوي.

كان اختيار الليثيوم محورًا لهذه الدراسة متعمدًا، نظرًا لوجوده المنتشر في المركبات الفضائية الحديثة. إنه مكون رئيسي في كل من بطاريات الليثيوم أيون عالية الأداء التي تشغل الأقمار الصناعية وسبائك الليثيوم والألومنيوم القوية المستخدمة على نطاق واسع في بناء المركبات الفضائية، وخاصة في جدران الخزانات. يقدر العلماء أن مرحلة عليا واحدة من فالكون 9، مثل تلك التي تفككت فوق بولندا، يمكن أن تحتوي على ما يصل إلى 30 كيلوغرامًا من الليثيوم فقط داخل مكوناتها السبائكية. لوضع هذا في المنظور، فإن التدفق الطبيعي لليثيوم إلى الغلاف الجوي للأرض من جزيئات الغبار الكوني هو مجرد 80 جرامًا يوميًا. يؤكد الحجم الهائل لحقن الليثيوم البشري من حدث دخول واحد مجددًا على التأثير غير المتناسب للنشاط الفضائي البشري.

"تدعم هذه النتيجة بشكل لا لبس فيه المخاوف المتزايدة من أن الحجم المتزايد لحركة الفضاء قد يلوث الغلاف الجوي العلوي بطرق بدأنا للتو في فهمها،" تنص الورقة البحثية. إن الدخول المستمر للمركبات الفضائية والأقمار الصناعية مثير للقلق بشكل خاص لأن تركيبها المادي يختلف بشكل صارخ عن تركيب الشهب الطبيعية. على عكس المواد خارج كوكب الأرض التي تحدث بشكل طبيعي، والتي تتكون إلى حد كبير من السيليكات والحديد، تقدم الأقمار الصناعية الحديثة ومراحل الصواريخ مزيجًا من المواد الهندسية. وتشمل هذه السبائك الألومنيوم المتقدمة، والهياكل المركبة المعقدة، والعناصر الأرضية النادرة المستمدة من الإلكترونيات المتطورة الموجودة على متنها. تظل العواقب طويلة المدى لهذه الملوثات الجديدة على العمليات الجوية الحيوية، مثل انتقال الإشعاع، وكيمياء الأوزون، وفيزياء الهباء الجوي الدقيقة، غير معروفة إلى حد كبير وتشكل تحديًا علميًا كبيرًا.

إن المخاوف بشأن التأثير الجوي لدخول المركبات الفضائية مجددًا ليست جديدة داخل المجتمع العلمي. لطالما أعرب علماء الفيزياء الفلكية مثل جوناثان ماكدويل من جامعة هارفارد، وهو "مراقب سماء" مشهور، عن مخاوف مماثلة مرارًا وتكرارًا. وصف ماكدويل، في مناقشات سابقة، ممارسة "استخدام الغلاف الجوي العلوي كحارق" بأنها نقطة عمياء حرجة في فهمنا البيئي. بينما أقر بأنه لم تسنح له الفرصة بعد لمراجعة ورقة سحابة الليثيوم الأخيرة لفالكون 9، فقد أكد على أهميتها كبحث حاسم لتعميق فهمنا لمخاطر غير مقدرة إلى حد كبير على صحة الكوكب وجميع أشكال الحياة التي يدعمها.

تأكيدًا إضافيًا لهذه النتائج، أفادت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي الأمريكية (NOAA) سابقًا أن 10 بالمائة ملحوظة من جزيئات حمض الكبريتيك التي تم أخذ عينات منها في الستراتوسفير تحتوي بالفعل على الألومنيوم والمعادن الغريبة الأخرى. تتفق هذه البصمات المعدنية مع احتراق الصواريخ والأقمار الصناعية. والمثير للقلق، تتوقع NOAA أن هذه النسبة يمكن أن ترتفع إلى 50 بالمائة في السنوات القادمة، مدفوعة بالزيادة المتوقعة في وتيرة الإطلاق، وبالتالي، أحداث الدخول مجددًا. يحذر الباحثون الذين يقفون وراء ورقة فالكون 9: "بالإضافة إلى هذا الحدث الفردي، قد تؤدي عمليات الدخول المتكررة إلى الحفاظ على مستوى متزايد من تدفق المعادن وأكاسيد المعادن من صنع الإنسان إلى الغلاف الجوي الأوسط مع عواقب تراكمية ذات صلة بالمناخ."

لذلك، يقدم هذا البحث الأوروبي الأخير بصيص أمل وسط القلق، حيث يوضح أن العلماء يمتلكون الآن القدرة على تتبع الهباء الجوي الناتج عن إطلاق الفضاء مباشرة إلى مصدره. هذه القدرة لا تقدر بثمن، حتى مع استمرار عدد لا يحصى من المجهولين حول النطاق الكامل للمشكلة. يصدر فريق البحث دعوة قوية للعمل، مؤكدًا على ضرورة "الملاحظات المنسقة متعددة المواقع" و"نمذجة كيمياء المناخ للغلاف الجوي بأكمله". تعتبر هذه الجهود المتضافرة ضرورية لتطوير فهم أكثر قوة لكيفية تأثير انبعاثات الدخول مجددًا بشكل عميق على كيمياء الغلاف الجوي وتكوين الجسيمات الجديدة، مما يؤثر في النهاية على نظام المناخ في كوكبنا.

وكالة أنباء إخباري