مدار أرضي منخفض يواجه أزمة قمامة، ونافذة الحل تغلق

بعد خمسة عشر عاماً، أصبحت المشكلة أسوأ بشكل قاطع. شبكة مراقبة الفضاء الأمريكية تتتبع أكثر من 35 ألف جسم يزيد حجمها عن 10 سم في مدار أرضي منخفض. وتقدر ناسا وجود حوالي 500 ألف قطعة بحجم كرة الرخام تتراوح بين 1 و10 سم، وأكثر من 100 مليون قطعة أصغر من السنتيمتر تتحرك بسرعات تتراوح بين 7 و8 كم/ث. عند تلك السرعات، فإن شظية طلاء بحجم 1 سنتيمتر تحمل طاقة حركية تعادل كرة بولينغ تُلقى من مبنى. لا يمكن تتبع أي من تلك القطع الـ100 مليون قطعة، وكلها قادرة على تدمير قمر صناعي.

تأثير كيسلر المتسلسل ليس خيالاً علمياً

في عام 1978، وصف عالم ناسا دونالد كيسلر سيناريو عتبة حرجة: إذا وصلت كثافة الحطام المداري إلى نقطة حرجة، فإن كل تصادم يولّد حطاماً أكثر مما كان متورطاً في الاصطدام الأصلي، مما يؤدي إلى سلسلة متسارعة ذاتياً تجعل نطاقات مدارية بأكملها غير صالحة للاستخدام لقرون. عُرفت هذه لاحقاً بمتلازمة كيسلر.

ركز نموذج كيسلر الأصلي على الارتفاعات بين 900 و1000 كم — وهي منطقة ازدحمت بشكل خاص بأقمار صناعية معطلة وأجسام صاروخية. تشير نمذجة أحدث أجراها باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ووكالة الفضاء الأوروبية إلى أننا ربما تجاوزنا بالفعل العتبة الحرجة لسلسلة بطيئة البدء في بعض النطاقات الارتفاعية. الجدول الزمني هو عقود، وليس قروناً، إذا استمر معدل تراكم الحطام دون تغيير.

ما يجعل هذا الأمر ملحاً بشكل خاص هو تأثير سبيس إكس. فوحده مشروع ستارلينك وضع أكثر من 6500 قمر صناعي في المدار بحلول منتصف عام 2025، مع حصوله على ترخيص من لجنة الاتصالات الفيدرالية لما يصل إلى 42 ألف قمر. أطلقت شركة أمازون أول 27 قمراً صناعياً إنتاجياً لها في أبريل 2024 من مشروع كويبر. وتضيف كل من ون ويب وتيليسات والمنافسون الصينيون مئات الأقمار الأخرى. تلقت الاتصالات الدولية طلبات لأكثر من مليون ترخيص جديد لأقمار صناعية بين عامي 2020 و2023. معظمها لن يُبنى، لكن تلك التي ستُبنى ستعمل في نفس الممرات التي تملأها آلاف الحطام الخامل غير العامل المتراكمة خلال 60 عاماً من الرحلات الفضائية.