عاصفة شمسية واحدة "قد" تحدث كارثة.. ماذا ستفعل في الفضاء؟

حذّر باحثون من جامعة برينستون وجامعة كولومبيا البريطانية من أن عاصفة شمسية واحدة قوية يمكن أن تتسبب في كارثة فضائية واسعة النطاق، تنتهي بتدمير جزء كبير من منظومة الأقمار الاصطناعية في المدار الأرضي المنخفض، ما قد يؤدي إلى توقّف رحلات الفضاء بالكامل لفترة طويلة.

ووصفت الباحثة سارة ثييل (Sarah Thiele)، المشاركة في الدراسة المنشورة على موقع arXiv، النظام الفضائي الحالي بأنه أشبه بـ"بيت من ورق"، في إشارة إلى هشّاشته واعتماده المفرط على مئات التفاعلات التقنية التي قد تنهار بمجرد حدوث خلل غير متوقع.

وتشير الحسابات إلى أن الأقمار الاصطناعية في المدارات المنخفضة (LEO) تواجه اقتراب مباشر كل 22 ثانية، أي أن قمرين يقتربان من بعضهما إلى أقل من كيلومتر واحد بمعدل عالٍ جدًا، فيما يحدث ذلك ضمن منظومة ستارلينك (Starlink) وحدها كل 11 دقيقة.

كما أظهرت البيانات أن كل قمر من هذه الأقمار يضطرّ إلى تنفيذ قرابة 41 مناورة في السنة لتجنّب الاصطدام، ما يبرز حجم الضغط والتعقيد في إدارة حركة تلك الكوكبات الصناعية الضخمة.

العواصف الشمسية تهدد الأقمار الاصطناعية

توضح الدراسة أن العواصف الشمسية تمثل أحد أخطر "السيناريوهات الهامشية" التي يمكن أن تُسقط هذا النظام المتشابك.

وعندما تضرب الجسيمات الشمسية الغلاف الجوي للأرض، تؤدي إلى ارتفاع حرارته وتمدد طبقاته، وهو ما يزيد من مقاومة الهواء (السحب الجوي) للأقمار الاصطناعية، فتُجبر على استخدام وقودها لتصحيح المدار أو تجنّب الاصطدام.

أما السيناريو الأسوأ، بحسب الباحثين، فهو عندما تتسبب العاصفة الشمسية في تعطيل أنظمة الاتصال والملاحة، مما يجعل الأقمار غير قادرة على تنفيذ المناورات.

وفي هذه الحالة، قد تبدأ سلسلة من الاصطدامات المتتالية التي تولد سحبًا ضخمة من الحطام الفضائي، ليبدأ ما يُعرف بـ"متلازمة كيسلر" (Kessler Syndrome)، وهي ظاهرة تجعل مدار الأرض محاصرًا بشظايا معدنية تمنع أي إطلاق جديد للمركبات الفضائية.

واعتمد الفريق البحثي مقياسًا جديدًا أطلق عليه اسم (CRASH Clock)، لقياس مدى هشاشة النظام الفضائي الحالي.

وحسب حساباتهم، فإن فقدان القدرة على التحكم بالأقمار الصناعية حتى لـ2.8 يوم فقط، كفيل بحدوث تصادم كارثي، وذلك مقارنة بـ121 يومًا فقط في عام 2018 قبل توسع الكوكبات الصناعية الضخمة مثل "ستارلينك".

أما في حال تعطّل التحكم لمدة 24 ساعة، فهناك احتمال بنسبة 30% لحدوث تصادم كبير يولّد سلسلة من الانفجارات المدارية التي قد تستمر لسنوات.

ويشير الباحثون إلى أن العواصف الشمسية الكبرى قد تحدث دون إنذار كافٍ، إذ لا يمكن رصدها إلا قبل يومين على الأكثر، ما يترك وقتًا محدودًا للتدخل.

ويحذر العلماء من أنه في حال تكرّر حدث مشابه للعاصفة الشمسية "كارينغتون" عام 1859، التي تُعدّ الأقوى في التاريخ، فقد نخسر السيطرة على الأقمار الاصطناعية لأكثر من أسبوع، وهو ما يعني انهيار منظومة الاتصالات والملاحة الفضائية بالكامل.