الاستدامة في المدار: التعامل مع النفايات الفضائية قبل أن تصبح غير قابلة للإدارة

مقدمة: ثمن التقدم

لم يكن الفضاء يومًا أكثر ازدحامًا. يدور حول الأرض اليوم أكثر من 7500 قمر صناعي نشط، ومن المتوقع أن يتجاوز هذا العدد 60 ألفًا بحلول عام 2030 مع توسع ستارلينك وكايبر وون ويب وغيرها من شركات أقمارها الصناعية الضخمة.

لكن كل إطلاق، وكل قمر صناعي فاشل، وكل قطعة شظايا من الاصطدام تترك وراءها إرثًا:

• الأقمار الصناعية غير النشطة

• أجسام الصواريخ المستهلكة

• شظايا من الانفجارات والاصطدامات

• البراغي والأدوات ورقائق الطلاء السائبة

وتشكل هذه العناصر مجتمعة

وبدون التدخل، فإننا نواجه خطر الإصابة

حجم المشكلة

• يتم تعقب

• ويقدر أن هناك

• أكثر من 100 مليون من جزيئات الحطام الدقيقة

تتواجد معظم الحطام في

• النطاق العريض عبر الأقمار الصناعية (Starlink وOneWeb)

• مراقبة الأرض (المناخ والزراعة والدفاع)

• تعزيز نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) وإنترنت الأشياء

• شبكات الجيل السادس الفضائية المستقبلية

الاصطدامات تحدث بالفعل:

• 2009: أدى تصادم إيريديوم-كوزموس إلى إنشاء أكثر من 2000 قطعة قابلة للتتبع.

• 2021: أدى اختبار الأسلحة المضادة للأقمار الصناعية الروسي إلى تحطيم قمر صناعي، مما أجبر رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية على اللجوء إلى الملاجئ.

أسباب الحطام الفضائي

1. الأقمار الصناعية الميتة

   • تظل آلاف المركبات الفضائية المعطلة في مداراتها إلى أجل غير مسمى.

2. مراحل الصواريخ

   • غالبًا ما تُترك المراحل العليا للانجراف بعد النشر.

3. انفجارات

   • يؤدي فشل الوقود المتبقي أو البطارية إلى انفجار المركبة الفضائية القديمة.

4. أسلحة مضادة للأقمار الصناعية

   • التدمير المتعمد باستخدام أسلحة الطاقة الحركية (روسيا، الصين، الولايات المتحدة، الهند).

5. إهمال المشغل

   • عدم وجود خطط نشطة لإخراج المركبة من المدار أو الفشل في اتباع أفضل الممارسات.

الحلول قيد التطوير

1.

• اسحب الأشرعة والأربطة لتسريع الاضمحلال المداري.

• وحدات الدفع الأيونية للتحكم في إعادة الدخول.

• تشكيل ديناميكي هوائي سلبي لتحقيق أقصى قدر من المقاومة الجوية.

2.

• أذرع وشبكات روبوتية لالتقاط الأقمار الصناعية الكبيرة المعطلة.

• الدفع بالليزر لتغيير مسارات الحطام.

• الحراب وأجهزة الالتقاط المغناطيسية للتنظيف المستهدف.

3.

• التعلم الآلي للتنبؤ بالاقترانات المستقبلية بشكل أكثر دقة.

• التحقق المتبادل مع بيانات التتبع العسكرية والتجارية.

4.

• المكونات المعيارية للصيانة في المدار.

• خزانات وقود مقاومة للانفجار وحماية البطارية.

• مبادئ "التصميم من أجل الزوال" لضمان الاحتراق عند إعادة الدخول.

الأطر التنظيمية والسياسية

الأمم المتحدة (لجنة استخدام الفضاء الخارجي في الأغراض السلمية)

• المبادئ التوجيهية للاستدامة الطويلة الأجل للفضاء الخارجي.

• غير ملزمة، ولكنها تشكل أساسًا للأنظمة الوطنية.

اللوائح الأمريكية

• تتطلب لجنة الاتصالات الفيدرالية الآن من مشغلي المدار الأرضي المنخفض الخروج من المدار خلال 5 سنوات (انخفاضًا من 25).

• تقوم الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) وإدارة الطيران الفيدرالية (FAA) بالتنسيق فيما يتعلق بالامتثال لقواعد الحطام الخاصة بالإطلاقات التجارية.

أوروبا

• وكالة الفضاء الأوروبية تعمل على الترويج لـ "ميثاق الحطام الصفري" بين المشغلين العامين والخاصين.

• تتطلب كل من CNES (فرنسا) وUKSA (المملكة المتحدة) خطط نهاية العمر قبل الإطلاق.

الشرق الأوسط

• وكالة الإمارات للفضاء تستكشف الاستدامة المدارية كجزء من استراتيجيتها طويلة الأمد.

• المملكة العربية السعودية تشارك في الحوار الدولي من خلال مسارات IAF والأمم المتحدة.

الحوافز التجارية وضغوط التأمين

بدأت شركات التأمين في فرض عقوبات على سوء نظافة المدار:

• أقساط أعلى للمشغلين الذين لديهم خطط إخراج ضعيفة من المدار.

• رفض تأمين إطلاق رحلات مشاركة الركوب من الدرجة الثانية دون استراتيجية عائد.

• الطلب على إثبات وجود أنظمة لتجنب الحطام في الأبراج الفلكية الضخمة.

ويطبق المستثمرون أيضًا معايير ESG على الفضاء:

• "المساحة المستدامة" أصبحت الآن عاملاً مميزاً في التمويل والشراكات.

• تعتمد مراقبة الأرض ومراقبة المناخ وتوفير النطاق العريض على المرونة المدارية.

ما يجب على المشغلين فعله

1. تضمين الاستدامة من مرحلة التصميم

   • تصميم الأقمار الصناعية لإخراجها من المدار مبكرًا أو لإعادة استخدامها.

2. المشاركة في مراقبة الحطام

   • مشاركة بيانات SSA وتبني أدوات التتبع التعاونية.

3. تحفيز المدارات النظيفة

   • التعاون في مشاريع حل النزاعات البديلة.

   • استكشاف نماذج الضريبة المدارية (الدفع لكل كيلومتر/السنة).

4. المشاركة في المنتديات السياسية

   • التأثير على المعاهدات والمعايير التنظيمية القادمة.

   • ضمان أن أصوات الصناعة تشكل حلولاً قابلة للتطبيق.

الدروس الاستراتيجية لمجالس الإدارة

• مخاطر المسؤولية

• ترخيص التشغيل

• تقرير الاستدامة

• فرصة الشراكة

الخلاصة: الاستدامة هي الطيف الجديد

في الماضي، تنافست شركات الاتصالات على النطاق الترددي والمواقع المدارية. وفي المستقبل، ستتنافس على

لقد حان وقت القيادة الاستراتيجية. الاستدامة في المدار ليست مسألة بيئية، بل ضرورة تجارية.