لا يوجد مجال جوي من رجل: لماذا لا تكون سماءنا جاهزة لطفرة الفضاء

في أمسية صافية في شهر يناير من شهر يناير ، توقفت الرحلات الجوية من ميامي وأورلاندو وفورت لودرديل فجأة. لم يكن الجاني الطقس أو خلل في البرامج – لقد كان إطلاق صاروخ. كانت مركبة الفضاء ، التي تم بناؤها على الإطلاق ، أكبر مركبة فضائية تم إنشاؤها على الإطلاق ، من تكساس وانفجرت في منتصف الرحلة ، وتمطر 100 طن من الحطام بأكثر من 13250 ميلًا في الساعة فوق منطقة البحر الكاريبي. أصدرت FAA بسرعة أمرًا غير مسبوق: تجميد مؤقت على الحركة الجوية في أربعة مطارات كبرى في فلوريدا. ثم انفجرت بطولة أخرى في إطلاق الاختبار التالي في مارس. وفقا لبيانات FAA ذكرت من قبل رويترزأثر الاضطراب على حوالي 240 رحلة مع تأخيرات يبلغ متوسطها 28 دقيقة ، مما أجبر 28 من تلك الطائرات على تحويلها ، وتركت 40 رحلة محمولة جواً في أنماط الاحتفاظ. شعر الركاب في أماكن بعيدة مثل فيلادلفيا بالموجة الصدمة في الجدولة. لقد كانت دعوة للاستيقاظ دراماتيكي أن المجال الجوي لم يعد المجال الحصري للطائرات. وصل الصواريخ ، والنظام غير جاهز. هذه الحوادث ليست صدفة – إنها لمحة عن ما يحدث عندما تشترك الصواريخ والطائرات في نفس السماء.

مثل هذه الحوادث تسليط الضوء على التوتر المتزايد في السماء. مسافة الفضاء الخاصة مزدهرة. تقوم شركات مثل SpaceX و Blue Origin و Rocket Lab بإطلاق Rockets في إيقاع لا يمكن تصوره قبل عقد من الزمان. في عام 2025 ، تتوقع FAA ما يصل إلى 172 عملية إطلاق تجارية – وهو رقم متوقع أكثر من ضعف بحلول عام 2028. يفرض كل من مراقبي الحركة الجوية على قطع أجزاء ضخمة من المجال الجوي المقيد ، في كثير من الأحيان لساعات ، لضمان عدم وجود خطوط طائرة بالقرب من مسار الصاروخ. حتى عندما تسير المهام بشكل مثالي ، يمكن أن تعطل هذه المناطق الاحتياطية لحظر الطيران المئات من رحلات الطيران وتحاعب الطرق السريعة المزدحمة في السماء. خلال إطلاق صاروخ Delta II الروتيني من Cape Canaveral ، على سبيل المثال ، كان لا بد من إعادة توجيه 56 رحلة تقريبًا عن 65 ميلًا بحريًا – مضيفًا أكثر من 3600 ميل من إجمالي التفاف. ما كان عليه إطلاق مكوك ناسا في بعض الأحيان هو الآن مهام خاصة أسبوعية ، وما كان في السابق مصدر إزعاج بسيط للسفر الجوي قد يصبح قريبًا نقطة خنق كبيرة. إن تقارب حركة المرور الجوية وحركة المرور الفضائية يخلق نوعًا جديدًا من ازدحام المرور ، وهو واحد له حصص عالية للسلامة والتجارة على حد سواء.

أعلم أن هذه المخاطر مباشرة ، بعد أن أمضت أكثر من عقد من الزمان كأخصائي لمكافحة الحركة الجوية الأمريكية (ATC) ، وتوجيه المقاتلين والطائرات من خلال المجال الجوي المزدحم ، ومن مشاهدة سباق الفضاء الجديد من منظور دولي. ساعدني ذلك في رؤية الكتابة على الحائط: لم يتم بناء نظام الحركة الجوية في القرن العشرين لعصر الصواريخ. تحتاج سلطات الطيران إلى إعادة التفكير بشكل أساسي في كيفية إدارة السماء عندما تكون المركبة الفضائية جزءًا من هذا المزيج. حدد بحثي ، الذي نشرته في أطروحة ماجستير في الجامعة العسكرية الأمريكية ، ثلاث فجوات مهمة في نهج اليوم: عدم وجود بيانات انطلاق متكاملة ، وقيود طيران عريضة للغاية وأتمتة محدودة لمساعدة وحدات التحكم. بعبارات واضحة ، لا يمكن لأجهزة التحكم رؤية أو توقع رحلات الصواريخ بنفس الإخلاص مثل الرحلات الجوية الطائرة ، لذلك يعوضون عن طريق إغلاق مساحات المساحة الجوية “فقط في حالة”. الحل المقترح: أحضر عمليات إطلاق الصواريخ إلى طية التحكم في الحركة الجوية من خلال التتبع في الوقت الفعلي والبرامج الأكثر ذكاءً-بشكل أساسي ، إعطاء كل صاروخ لوحة ترخيص رقمية وتوقعات مسار أن ATC يمكنها مراقبة لحظة بلحظة.

في الوقت الحالي ، تعتمد مراقبي الحركة الجوية على أدوات حادة مثل قيود الطيران المؤقتة-الإغلاق الثابت على مدار ساعات من ممرات الهواء-لأنهم ليس لديهم نظرة مباشرة على تقدم الإطلاق. إن حجوزات المجال الجوي لإطلاق المركبات الفضائية طويلة ساعات ، في حين أن المركبة الفضائية هي فقط في الهواء وتقدم تهديدًا فعليًا لدقائق. لا تبث روكتس اليوم مواقفهم إلى الرادارات المدنية ، ولا يمكنهم تغيير المسار لتجنب الصراع في الهواء. أتخيل نظامًا أكثر مثل كيفية تتبع الطائرات. تحمل كل طائرة الآن جهاز إرسال تلقائي للمراقبة (ADS-B) جهاز إرسال استمرار موقع GPS الخاص به إلى وحدات التحكم والطائرات الأخرى. إذا كان لدى Rockets تغذية تتبع في الوقت الفعلي-تسميها “ADS-B for Space”-يمكن أن يرى وحدات التحكم قوس الإطلاق في الوقت الفعلي على شاشاتهم. إلى جانب الخوارزميات التنبؤية (التي يمكن أن تظهر حيث سيذهب الصاروخ أو أي حطام) ، فإن ATC ستزيل الطائرات الأخرى فقط عندما يكون هناك خطر فعلي. فكر في الأمر على أنه رسم فقاعة متحركة حول الصاروخ بدلاً من دائرة ثابتة عملاقة في السماء. النتيجة؟ تستمر الطائرات في الطيران بأقل انقطاع ، ويتم إدارة التداخل الخطير للهواء والمساحة ديناميكيًا.

نحن نغلق حاليًا جزءًا كبيرًا من السماء لأننا لا نستطيع تتبع الصاروخ بدقة. هدفي هو تقليص ذلك إلى ما هو ضروري فقط للحفاظ على السلامة.

لن يكون تطبيق مثل هذا النظام سهلاً ، لكن القطع بدأت في الوقوع في مكانها. يتحول التحديث المستمر لـ NextGen Air Tailarization في FAA إلى العمليات القائمة على المسار وأدوات دعم القرار الآلية لوحدات التحكم. في الواقع ، بدأ مسؤولو إدارة الطيران الفيدرالية في التعاون مع صناعة المساحات التجارية لتحسين تكامل الإطلاق ، وتطوير بروتوكولات جديدة لتبادل البيانات بين شركات الصواريخ و ATC.

ستكون هناك عقبات تقنية وتنظيمية: سيحتاج القياس عن بُعد الصواريخ إلى توحيد ؛ ستكون هناك حاجة إلى اتفاقيات دولية بحيث ، على سبيل المثال ، إطلاق من جويانا الفرنسية أو إعادة الدخول على المحيط الهادئ يؤدي إلى نفس النوع من الاستجابة المنسقة. لكن البديل هو الاستمرار في اضطرابات الطيران المتزايدة باستمرار أو ، والأسوأ من ذلك ، حادثًا محتملًا. أظهرت تحليلات السلامة أنه حتى قطعة واحدة من المعادن المتساقطة من صاروخ يمكن أن تثقل على جسم الطائرة-سيناريو كابوس تم تصميم القواعد الحالية لتجنب بأي ثمن.

Mathew Lewallen هو أخصائي مراقبة الحركة الجوية وخبير طيران لديه أكثر من 11 عامًا من الخبرة في سلاح الجو الأمريكي. يعمل حاليًا كمدير دولي للمجال الجوي (منشأة الحجز الأوروبية المركزية-EUCARF) في قاعدة رامشتاين الجوية في ألمانيا ، وتنسيق الرحلات الجوية عبر المحيط الأطلسي ، ومن خلال الأماكن الجوية الأوروبية والأفريقية. ماثيو حاصل على درجة الماجستير في العلوم في دراسات الفضاء من الجامعة العسكرية الأمريكية ويتابع درجة الدكتوراه. في الطيران في جامعة ليبرتي. يركز بحثه على دمج عمليات إطلاق المساحة التجارية في أنظمة المجال الجوي الوطني. الآراء المعبر عنها هي آراء المؤلف ولا تعكس السياسة الرسمية أو موقف القوات الجوية الأمريكية أو وزارة الدفاع أو الحكومة الأمريكية.

يلتزم SpacEnews بنشر وجهات نظر مجتمعنا المتنوعة. سواء كنت أكاديميًا أو تنفيذيًا أو مهندسًا أو حتى مواطنًا مهتمًا في الكون ، أرسل حججك ووجهات نظرك إلى realle@spacenews.com ليتم النظر في النشر عبر الإنترنت أو في مجلتنا القادمة. وجهات النظر المشتركة في هذه المقالات هي فقط تلك الخاصة بالمؤلفين.

متعلق ب