عشاق صناعة الفضاء لديهم خطط كبيرة. يتحدثون عن المستقبل غير البعيد عندما تدور مئات الآلاف أو حتى الملايين من الأقمار الصناعية حول كوكب الأرض، حيث تبث الإنترنت إلى غير المتصلين، وتعالج البيانات في مراكز الكمبيوتر المدارية، وتولد الطاقة الشمسية والمزيد. لكن هذه الرؤية الطموحة، التي يعتقد الكثيرون في هذا القطاع أنها ستصبح حقيقة عاجلاً أم آجلاً، تثير قلق الباحثين في مجال الغلاف الجوي.
تشير الدراسات إلى أنه منذ بداية عصر الكوكبة الضخمة في عام 2020، زادت بشكل كبير تركيزات تلوث الهواء على ارتفاعات عالية والتي يحتمل أن تكون خطيرة والناجمة عن إطلاق الأقمار الصناعية وإعادة دخولها. وبناء على تقديرات وصفها الباحثون بـ«المحافظة»، فإن قطاع الفضاء العالمي سيطلق المزيد بحلول عام 2030 المواد الكيميائية المسببة لتغير المناخ في الغلاف الجوي من المملكة المتحدة بأكملها. إذا تحقق النمو الذي تصوره قادة صناعة الفضاء، فإن هذا سيتسبب في تلوث الهواء في الغالب تتركز في الطبقات العليا من الغلاف الجويوقال إلويز ماريه، أستاذ كيمياء الغلاف الجوي وجودة الهواء في جامعة كوليدج لندن، لموقع Space.com: “سيبدأ في مرحلة ما في تغيير مناخ الأرض”.
الهندسة الجيولوجية هو مصطلح يصف عددًا من التدخلات المحتملة التي يمكن أن تعكس الارتفاع في درجات الحرارة العالمية الناجم عن زيادة تركيزات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي. إحدى طرق الهندسة الجيولوجية الأكثر شيوعًا هي حقن الهباء الجوي الستراتوسفيري، والذي يستلزم إطلاق كميات كبيرة من الجسيمات العاكسة للضوء في طبقة الستراتوسفير، الطبقة الثانية من الغلاف الجوي للأرض، لتقليل كمية الحرارة التي تصل إلى الكوكب. ويدرس العلماء هذه الفكرة، ويحذرون من أن التأثيرات قد لا يمكن التنبؤ بها، بما في ذلك التغيرات في أنماط المطر والتيارات الهوائية والتغيرات الجوية غير المتوقعة.
ماريه هو أحد هؤلاء العلماء، حيث يقود فريقًا يدرس آثار تلوث الهواء المرتبط بالأقمار الصناعية. وجدت أحدث دراسة لهم أنه بحلول عام 2029، سيمثل تلوث الهواء الناجم عن إطلاق الأقمار الصناعية الضخمة – مثل Starlink أو Amazon Leo أو المشروعات الصينية Guowang وQuianfan – أكثر من 40 بالمائة من إجمالي التلوث الناتج عن قطاع الفضاء.
الكوكبات الضخمة – الأكثر استخدامًا لإرسال الإنترنت إلى المستخدمين في المناطق النائية من الفضاء القريب من الأرض – هو اتجاه سريع النمو. إنهم يعتمدون على الأقمار الصناعية ذات العمر المحدود والتي يتم استبدالها كل خمس سنوات تقريبًا بتكنولوجيا أكثر حداثة وقوة. تعني الاستبدالات المتكررة إطلاقًا أكثر تكرارًا وخروجًا أكثر تكرارًا من المدار مقارنة بمهام المدرسة القديمة المصممة مع وضع المهام الأطول في الاعتبار. وهذا بدوره يعني إدخال المزيد من تلوث الهواء في الطبقات العليا من الهواء الغلاف الجوي للأرض.
وقال ماريه: “معظم عمليات الإطلاق الضخمة اليوم تحرق وقود الكيروسين، لأنها تعتمد عادة على صواريخ فالكون 9، التي تنتج الكربون الأسود”. “يتم إطلاق هذا الكربون الأسود في الطبقات العليا من الغلاف الجوي حيث يبقى لمدة تتراوح بين 2.5 إلى 3 سنوات. ولهذا السبب، يكون للكربون الأسود تأثير مناخي أكبر بنحو 540 مرة من الكربون الأسود الذي ينبعث من مصادر سطحية مثل السفن والسيارات ومحطات الطاقة.”
ويقدر الباحثون تأثير تلوث الهواء الناجم عن إطلاق الصواريخ من خلال حساب كميات التلوث التي يحتمل أن تنشأ من عمليات إطلاق الأقمار الصناعية المتوقعة وإعادة دخولها في فترة معينة. في حين أن إطلاق الأقمار الصناعية ينتج في الغالب الكربون الأسود، الذي لديه القدرة على تدفئة الغلاف الجوي العلوي، فإن إعادة دخول الأقمار الصناعية تولد أكاسيد الألومنيوم، والتي يمكن أن تلحق الضرر بطبقة الأوزون. ثم يقوم الفريق بتشغيل نماذج مناخية توضح التأثير المتوقع للملوثات على الكوكب.
وقال ماريه: “يمكن للنموذج أن يخبرنا بشكل جيد للغاية عن مقدار الأوزون الذي سيتم تدميره بسبب هذا التلوث ومدى تغير المناخ بسبب هذا التلوث”.
وأضاف ماريه أن أحدث النماذج استندت إلى أرقام “متحفظة” لأن النمو الفعلي في أرقام الأقمار الصناعية كان يفوق باستمرار توقعات الباحثين.
وفي الوقت الحالي، يدور أكثر من 15000 قمر صناعي عامل حول الكوكب، وفقًا لـ وكالة الفضاء الأوروبية. وهذا يعادل ثلاثة أضعاف ما تدور حوله الأرض 2020. الزيادة في الغالب إلى أسفل كوكبة Starlink الضخمة التابعة لشركة SpaceXوالذي يتكون حاليًا من أكثر من 10000 قمر صناعي.
المتنافسين الجدد، بما في ذلك أمازون ليو والمشغلين الصينيين Guawang وQianfan، بصدد بناء أساطيلهم الخاصة. بحلول عام 2030، بعض 100.000 قمر صناعي قد يدور حول الكوكب، مع توقع المزيد من النمو الحاد في العقود المقبلة.
يحذر ماريه من النمو غير المنظم في عمليات إطلاق الأقمار الصناعية. ومن المرجح أن تصل الجسيمات المنبعثة إلى الطبقات العليا من الأرض في مرحلة ما إلى تركيزاتها، مما سيكون له تأثير على مناخ الأرض.
حمّل تطبيقنا مجاناً
تابع آخر الأخبار والتغطيات الميدانية لحظة بلحظة على هاتفك
