منظر فنان لـ Swarm ، أول كوكبة من الأقمار الصناعية لرصد الأرض تابعة لوكالة الفضاء الأوروبية. الائتمان: ESA-P. كاريل ، 2013
يتزايد الضغط على مركز التحكم في مهمة وكالة الفضاء الأوروبية. قُذف قمر صناعي تابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) من قطعة غامضة من الحطام الفضائي اكتُشفت قبل ساعات من الاصطدام المحتمل.
هذا يعني أنه يجب الآن عكس خطوة رئيسية في رحلة المركبة الفضائية إلى سماء آمنة بسرعة ، لأن النشاط الشمسي العنيف المرتبط بزيادة دوران الشمس يعطل الغلاف الجوي للأرض ويهدد بسحب القمر الصناعي لأسفل من المدار.
حشد؟ أخطاء؟
ليس تماما – سرب حقا بحاجة لكشف الغرض من وكالة الفضاء الأوروبية ألغاز المجال المغناطيسي للأرض. يتكون من ثلاثة أقمار صناعية ، A و B و C – تُعرف بمودة باسم Alpha و Bravo و Charlie.
ماذا حدث؟
قطعة صغيرة من القمامة من صنع الإنسان تدور حول كوكبنا – تسمى حطام فضائي – في 30 يونيو ، في الساعة 16:00 بتوقيت وسط أوروبا (10:00 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة) ، تم اكتشافه متجهًا نحو Alpha. من المسار ، تم توقع حدوث تصادم محتمل بعد ثماني ساعات من منتصف الليل. كانت فرصة الاصطدام كافية للخروج من ألفا – بسرعة.
مجموعة من النجوم. سرب هو أول كوكبة تابعة لوكالة الفضاء الأوروبية من أقمار مراقبة الأرض. تتمثل مهمتها في كشف أحد أكثر الجوانب غموضًا في كوكبنا: المجال المغناطيسي. الائتمان: ESA-P. كاريل ، 2013
هناك خردة في الفضاء؟
هذا كثير. أجزاء الصواريخ والأقمار الصناعية القديمة وقطع صغيرة من الحطام المتبقي من الاصطدامات السابقة والانهيارات الفوضوية تدور حول كوكبنا. يمكن أن يتسبب كل جزء صغير في أضرار جسيمة للقمر الصناعي ، بينما يمكن أن تدمر الأجزاء الكبيرة قمرًا صناعيًا وتخلق كميات كبيرة من الحطام الجديد.
هل هذه هي المرة الأولى التي يحدث فيها هذا؟
ذلك اليوم؟ ربما. أي وقت مضى؟ مستحيل. يجب أن يقوم كل من الأقمار الصناعية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) بإجراء مناورتين للمراوغة في المتوسط كل عام – وهذا لا يشمل حتى جميع التنبيهات التي يتلقونها.
تُظهر اللوحة الثانية المصفوفة الشمسية لـ Sentinel-1A قبل وبعد اصطدامها بجسيم بحجم ملليمتر. يبلغ قطر المنطقة المتضررة حوالي 40 سم ، وهو ما يتوافق مع تأثير قطعة حجمها أقل من 5 ملم في هذا الهيكل. الائتمان ESA
ذلك ما الصفقة الكبيرة؟
اتخاذ إجراء مراوغ – المعروف باسم “مناورة تجنب الاصطدام– يتطلب الكثير من التخطيط. عليك أن تتحقق من أنك لا تنقل القمر الصناعي إلى مدار جديد قد يخاطر بحدوث تصادمات أخرى ، وعليك أن تحسب كيفية استخدام أقل قدر ممكن من الوقود في مدارك الأصلي وتفقد أقل قدر ممكن من البيانات العلمية.
يحلل مكتب الحطام الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية البيانات الواردة من شبكة المرصد الفضائي الأمريكية وينبه فرق التحكم في الطيران وديناميكيات الطيران في وكالة الفضاء الأوروبية بشأن تصادم محتمل ، وعادة ما يكون ذلك قبل أكثر من 24 ساعة من اقتراب قطع الحطام من القمر الصناعي.
في هذه الحالة ، تلقينا إشعارًا لمدة ثماني ساعات فقط.
ومما زاد الطين بلة ، كان فريق Swarm يتسابق الآن فجأة ضد ساعتين. تم التخطيط لمناورة أخرى لبضع ساعات بعد الاصطدام المحتمل وتعين إلغاؤها لمنح Alpha الوقت الكافي لإخراج الحطام من الطريق. كانت هذه المناورة حساسة للغاية للوقت وكان لا بد من إعادة تخطيطها بالكامل وإعادة حسابها وتنفيذها في غضون يوم واحد.
ما هي الحيلة الأخرى؟
كان ألفا وتشارلي يتسلقان هربًا من غضب الشمس. كان على كلا القمرين الصناعيين الخضوع لـ 25 مناورة خلال فترة 10 أسابيع للوصول إلى مداراتهما المرتفعة الجديدة. تم التخطيط لإحدى مناورات ألفا لبضع ساعات بعد الاصطدام المحتمل.
التنبؤ بالدورة الشمسية 25 ، NOAA ، يوليو 2022. عدد البقع الشمسية على سطح الشمس يتضاءل ويتضاءل على مدار 11 عامًا تقريبًا من الدورات الشمسية. يدخل نجمنا حاليًا فترة نشطة للغاية في دورته الشمسية الخامسة والعشرين. الائتمان: NOAA
مهلا ، هل الشمس تقتل الأقمار الصناعية؟
تدخل شمسنا أكثر مراحلها نشاطًا.دورة شمسية‘ فى الحال. يزيد هذا النشاط من كثافة الغلاف الجوي العلوي للأرض. تعمل الأقمار الصناعية من خلال هواء “سميك” ، مما يؤدي إلى إبطائها ويتطلب منها استخدام وقود داخلي أقل للبقاء في المدار. ينتقل Alpha و Charlie إلى جزء أقل كثافة من الغلاف الجوي حيث يمكنهما البقاء في المدار وجمع البيانات العلمية لسنوات عديدة أخرى وتمديد المهام!
ماذا كان سيحدث لولا هذه المناورة؟
كان من الممكن أن يتحرك ألفا باتجاه تشارلي وكان من الممكن أن تعبر مدارات القمرين الصناعيين قريبًا. كان هذا من شأنه أن يترك مهمة Swarm بأكملها “متقاطعة” ، مما يحد من قدرتها على القيام بالعلوم حتى تتمكن مناورة أخرى من إعادة تجميع Alpha و Charlie.
هل السرب بخير الآن؟
عمل فريق Swarm بوقت رد فعل لمنافسة عداء أولمبي. من خلال العمل مع فريق Mission Control Flight Dynamics التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، فقد خططوا ونفذوا مناورة التهرب في أربع ساعات فقط ، ثم أعادوا تخطيط وتنفيذ مناورة أخرى في غضون 24 ساعة.
أصبح Alpha الآن في مأمن من الاصطدام بالحطام ويكمل تسلقًا آمنًا إلى السماء مع تشارلي. لكن هناك الكثير من الحطام هناك ، ويظهر مدى ضآلة التحذير الذي يمكن أن يهدد القمر الصناعي.
توجه محطة مدى الليزر التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) في تينيريفي ليزرها الأخضر نحو السماء. الائتمان: ESA
كيف يواكب فريقك تنبيهات التعارض هذه؟
مع التكنولوجيا الجديدة والسلوك الأكثر استدامة وأخذ مسؤوليتنا عن الحطام الفضائي بجدية أكبر. ESA هو تطوير تقنية جديدة ولرصد القمامة ، انمو أدوات حسابية جديدة سيمكن ذلك من تخطيط وتنفيذ العدد المتزايد بسرعة من مناورات وعمليات التهرب القواعد الارشادية يحد من كمية الحطام الجديد الذي نضيفه نحن ومشغلو الأقمار الصناعية الآخرون إلى المشكلة. نحن نعمل حتى على طرق لالتقاط قطع كبيرة من الحطام وإزالتها من المدار.مخلب الفضاء“.