روزنامه جام‌جم: کدام روز است که تلویزیون و رادیو را روشن کنید و خبری از جنگ و جنایت و سیل و زلزله و دیگر بلایای انسانی و طبیعی در گوشه و کنار این دنیا نشنویم؟ هر روز آن قدر خبر‌های گوناگون از مشکلات مردم و مسائل بین‌المللی در گوشی‌هایمان می‌خوانیم و می‎شنویم که شاید وقتی صحبت از خطرات فضایی مثل خطر جدی برخورد احتمالی یک سیارک به زمین به میان آید اتفاقی لوکس و هالیوودی به‌نظر برسد.

اما در شرایطی که زندگی ما کاملا به فضا و فناوری‎های فضایی وابسته است، این فقط یکی از تهدید‌هایی است که زمین و فناوری‎های زمینی از سوی فضا با آن روبه‎رو هستند. مقابله با این خطرات نیازمند همکاری‎های بین‌المللی و تخصیص بودجه‎های کافی و پیوسته است. در همین خصوص آبان امسال، شهر سویل در اسپانیا میزبان وزرای علوم کشور‌های عضو سازمان فضایی اروپا (اِسا) خواهد بود. هدف این نشست بررسی اولویت‎ها و بودجه‎بندی فعالیت‎های سه سال آینده این سازمان است.

مهم‎ترین برنامه این نشست تدوین برنامه جامع ۲۰۰ میلیون یورویی برای ایجاد سامانه دفاع سیاره‎ای خواهد بود. در این بین اگر تمام کشور‌های عضو با این برنامه موافق نباشند، بودجه کمتری دریافت خواهند کرد. مقابله با کدام تهدید‌ها در اولویت است و در مورد کدام یک از تهدیدات دیگر ناچاریم امیدوار باشیم که اتفاق نیفتد!

سازمان فضایی اروپا سازمانی مستقل از اتحادیه اروپاست که رویداد‌هایی مثل برگزیت یا خروج بریتانیا از اتحادیه اروپا تاثیری در فرآیند‌های آن ندارد. به طور کلی خطرات فضایی را به سه گروه اصلی می‎توان تقسیم‌بندی و راهکار‌های مقابله با آن‌ها را بررسی کرد. در ادامه با این سه خطر اصلی و تبعات رخداد آن بیشتر آشنا می‌شوید.

زباله‎های بی‌شمار فضایی

خطر زباله‌‏های فضایی، از پیامد ساخته‌ها و مهندسی‌های خود ما انسان‏ها در فضا ناشی می‌شود. با شروع مسابقه فضایی آمریکا و شوروی سابق در نیمه دوم قرن بیستم و به دنبال آن پیوستن سایر کشور‌ها به باشگاه کشور‌های صاحب فناوری پرتاب ماهواره، خواه‌ناخواه موشک‎های زیادی وارد مدار زمین شدند. این در حالی است که اوایل عصر فضا کسی به سرنوشت ماهواره‎ها پس از پایان ماموریت‎شان اهمیت نمی‎داد و تصور می‎شد فضا به اندازه کافی بزرگ است.

البته این جمله در مورد کل عالم صادق است، اما مدار‌های اطراف زمین تهی‎ناپذیر نیستند. در حال حاضر تخمین زده می‎شود بیش از یک میلیون زباله فضایی با ابعاد بزرگ‌تر از یک سانتی‏متری در مدار زمین وجود دارد. نیمی از این زباله‎ها حاصل آزمایش ضدماهواره‎ای چین در سال ۱۳۸۶/ ۲۰۰۷ است. چین در جریان آن آزمایش یکی از ماهواره‎های خود را با موشک منهدم کرد و متعاقب آن برخورد تصادفی بین ماهواره از کار افتاده روسی و ماهواره‎ آمریکایی در سال ۱۳۸۸/۲۰۰۹ نیز رخ داد.

هرکدام از این زباله‎های فضایی ممکن است به ماهواره‏های دیگر برخورد کنند و با آسیب وارد کردن به آن‎ها صد‌ها هزار زباله فضایی جدید ایجاد شود. در همین رابطه مهندسان هوافضا درباره سندرم کسلر (Kessler syndrome) هشدار می‎دهند؛ سناریویی که می‌گوید چگالی اشیا در مدار پایین زمین (LEO) می‌تواند آنقدر بالا برود که برخورد بین اشیا، آبشاری از برخورد‌های بعدی را به همراه داشته باشد. به این ترتیب آن قدر زباله در این مدار زیاد می‎شود تا جایی که دیگر نمی‎توانیم ماهواره‎ای در این مدار قرار دهیم؛ زیرا هر ماهواره‎ای که پرتاب کنیم به دلیل این برخورد‌ها آسیب می‎بیند و باعث به وجود آمدن زباله‎های فضایی بیشتری می‎شود و شرایط را خطرناک‎تر خواهد کرد.

سازمان فضایی اروپا مدت‎هاست به دنبال جلوگیری از بروز سندرم کسلر بوده، اما پیشرفت آهسته‎ای داشته است. بخشی از آن به‌دلیل نبود قوانین سختگیرانه در این زمینه است. اسا به دنبال تغییر قوانین بین‎المللی فضاست. به این ترتیب هر ماهواره‎ای که پرتاب می‎شود، در پایان ماموریتش باید مدار را ترک کند و اگر نتواند این کار را انجام دهد باید هزینه پیمانکار صنعتی که ماهواره را برایشان برمی‎دارد، پرداخت کند. به دنبال این طرح شرکت‌های نوپا نیز برای ایده‎پردازی و انجام این ماموریت به کمک متخصصان این حوزه شکل خواهند گرفت.

با این حال ایلان ماسک با پروژه استارلینک قصد دارد مجموعه بزرگی از ۱۲ هزار فضاپیما در مدار نزدیک زمین برای پوشش جهانی اینترنت مستقر کند. بسیاری از شرکت‎های خصوصی نیز برنامه‎های مشابهی دارند. همه این برنامه‌ها در مجموع زباله‏‌های فضایی را بیشتر می‌کند. در چنین شرایطی خطر بروز سندرم کسلر بیش از هر زمان دیگری نگران‌کننده و جدی به نظر می‎رسد.

آب‎وهوای فضایی

بزرگ‎ترین توفان خورشیدی ۱۶۰ سال پیش در دهم شهریور ۱۲۳۸ رخ داد. مجموعه‎ای از فوران‎های سطح خورشید که در عرض‎های جغرافیایی بالاتر از ۶۵ درجه باعث شکل‎گیری شفق‎های قطبی می‎شوند، به‌قدری قوی بود که تا نزدیکی خط استوا نیز قابل مشاهده بودند. برخورد این توفان با میدان مغناطیسی زمین باعث از کار افتادن قطب‌نماها، القای جریان‎های الکتریکی شدید در سیم‎های تلگراف و در نتیجه وارد شدن شوک به متصدی‎های تلگرافخانه‎ها، آتش گرفتن برخی ادارات و تجهیزات‌شان و از کار افتادن سیستم ارتباطی شد.

تنها سرنخ این پدیده رصد‌های منجم آماتور انگلیسی ریچارد کارینگتون بود که شراره‏‌های خورشیدی را از رصدخانه‎اش در ردهیل رصد می‎کرد. این اولین رصد شراره‎های خورشیدی و مشاهده تاثیر آب‎وهوای فضایی و خطرشان برای فناوری‎های الکترونیکی بود. به فعالیت سطح خورشید و تاثیری که در محیط بین سیاره‎ای برجای می‎گذارد آب‎وهوای فضایی گفته می‎شود و می‎تواند به ماهواره‎ها و شبکه‏های برق آسیب جدی وارد کند.

توفان خورشیدی سال ۱۳۶۸/ ۱۹۸۹ حدود ده میلیون دلار خسارت به شبکه برق کبک و برخی مناطق شمالی ایالات متحده وارد و برق شش میلیون نفر را به مدت ۹ ساعت قطع کرد.

مشاوران اقتصادی و سیاسی بریتانیا برای سال ۱۳۹۶/۲۰۱۷ تاثیر خسارت ناشی از اختلالات سامانه ماهواره‎ای ناوبری جهانی مانند گالیلئو یا جی‎پی‎اس را برای پنج روز حدود ۲/۵ میلیارد پوند برآورد کردند؛ بنابراین خطرات حاصل از آب‏وهوای فضایی را باید جدی بگیریم. ماهواره‏هایی که در حال حاضر وظیفه دریافت این اطلاعات را از فضا دارند به پایان عمر خود نزدیک می‎شوند و باید به صورت جدی‏تری به فکر جایگزینی آن‌ها باشیم.

برای مثال بریتانیا ۲۲ میلیون یورو برای ماموریت نقطه پنجم لاگرانژی در سال ۱۳۹۵ /۲۰۱۶ تصویب کرد. این سفینه فضایی در فاصله ۱۰ میلیون کیلومتری زمین که ۶۰درجه پشت مدار حرکت انتقالی زمین به دور خورشید قرار دارد، قرار خواهد گرفت و فضای بین زمین و خورشید را رصد خواهد کرد. این پروژه در هنگام خطر هشدار می‎دهد تا محموله‌‏ها و سیستم‎های حیاتی حساس در مکانی امن قرار گیرند و بعد از برطرف شدن خطر دوباره فعال شوند.

سیارک‎های نزدیک زمین

سوم مرداد امسال سیارکی به قطر حدود صدمتر از فاصله بسیار نزدیکی از کنار زمین عبور کرد. مسیر عبور این سیارک فقط یک‌پنجم زمین تا ماه با ما فاصله داشت که در ابعاد نجومی از تار مو هم به ما نزدیک‏تر باید محسوبش کرد! اگر آن سیارک به زمین برخورد می‎کرد، ویرانی‎های حاصل از آن غیرقابل تصور بود. اخترشناسان به سیارک‏هایی در این ابعاد «قاتلان شهر» (City Killers) می‎گویند.

علت این نامگذاری هم مشخص است. ۲۷ بهمن ۹۱ را احتمالا به خاطر می‌آورید. آن روز شهابسنگی تقریبا ۲۰ متری در ارتفاع ۳۰ کیلومتری آسمان چلیابینسک روسیه منفجر شد (تصویر بالای همین صفحه). موج انفجار آن به قدری قوی بود که شیشه ساختمان‎ها فروریخت و حدود ۱۵۰۰ نفر صدمه دیدند. حالا تصور کنید اگر به جای آن سیارک که قطعاتش در دریاچه و مناطق جنگلی سیبری سقوط کرد، سیارک سوم مرداد در آسمان چلیابینسک ظاهر می‎شد، احتمالا تمام شهر را با خاک یکسان می‎کرد.

ولی خبر خوشحال‌کننده این که ما اولین نسل ساکنان کره زمین هستیم که برای مقابله با این خطر، کاری از دست‌مان برمی‌آید. در اوایل دهه ۲۰۰۰ میلادی گروهی از متخصصان برای بررسی بهترین راهکار مقابله با برخورد سیارکی با زمین دور هم جمع شدند.

راهکار‌های ارائه‌شده تا حدودی تخیلی بود؛ مثل تابش نور به سیارک، چون نور از سطح بازتاب می‎شود و به‌تدریج باعث تغییر مدار سیارک خواهد شد یا این‌که ترسناک بود؛ برای مثال پیشنهاد شده بود تا با سلاح هسته‎ای بخشی از سیارک مورد نظر را ذوب کنیم تا براثر حرارت ایجاد شده سیارک به مدار جدیدی منتقل شود.

عملی‏ترین ایده مطرح شده روش ضربه‌گیر جنبشی (kinetic impactor) بود. به این ترتیب که فضاپیمایی سراسیمه به سیارک هدف برخورد کرده و با انرژی منتقل‌شده ناشی از ضربه، سیارک در مدار جدیدی قرار گیرد.

در همین راستا ناسا قصد دارد سال آینده یکی از بزرگ‎ترین ماموریت‌های تا به امروز خود یعنی «آزمون هدایت سیارک دوتایی» (Double Asteroid Redirection Test) که به اختصار دارت (Dart) خوانده می‌شود را راهی فضا کند. در این ماموریت آزمایشی ناسا با هدف کوبیدن ماهواره‎ای به سیارک ۶۵۸۰۳ دیدیموس (۶۵۸۰۳Didymos) و انحراف آن از مدارش تلاش می‌کند تا به راه‌حلی اضطراری برای مقابله با خطر احتمالی برخورد سیارک‌ها با زمین دست یابد. با برخورد دارت و سیارک، اطلاعات ضروری از دست خواهند رفت و برای بازیابی آن‌ها از فضاپیمای هرا (Hera) استفاده خواهد شد.

مدارگرد بدون سرنشین هرا از ماموریت‎های اصلی سازمان فضایی اروپاست که در صورت تامین بودجه، اطلاعات لازم و کافی مانند ترکیب و ساختار فیزیکی سیارک، برای عملی‌شدن برنامه دفاع سیارکی را پس از برخورد جمع‎آوری می‏کند.

بدون ماموریت هرا، ماموریت دارت ناسا ارزش زیادی نخواهد داشت، زیرا اطلاعات دقیق علمی را در جریان برخورد از دست خواهیم داد و فقط می‎توانیم امیدوار باشیم برخورد به‌درستی صورت گرفته باشد و به کمک تلسکوپ‎های زمینی تغییرات مداری را اندازه‎گیری کنیم. از دیگر ماموریت‎های هرا، بررسی آب‎وهوای فضایی و جمع‎آوری زباله‎های فضایی خواهد بود. نه تنها ماموریت‎های دارت ناسا و هرای اسا مکمل یکدیگرند بلکه باعث کاهش هزینه‎ها نیز می‎شود.

منبع: the Guardian