مهمترین خطرهای فضایی که زندگی ما را تهدید میکند
جام جم/ کدام روز است که تلويزيون و راديو را روشن کنيد و خبري از جنگ و جنايت و سيل و زلزله و ديگر بلاياي انساني و طبيعي در گوشه و کنار اين دنيا نشنويم؟ هر روز آن قدر خبرهاي گوناگون از مشکلات مردم و مسائل بينالمللي در گوشيهايمان ميخوانيم و ميشنويم که شايد وقتي صحبت از خطرات فضايي مثل خطر جدي برخورد احتمالي يک سيارک به زمين به ميان آيد اتفاقي لوکس و هاليوودي بهنظر برسد. اما در شرايطي که زندگي ما کاملا به فضا و فناوريهاي فضايي وابسته است، اين فقط يکي از تهديدهايي است که زمين و فناوريهاي زميني از سوي فضا با آن روبهرو هستند. مقابله با اين خطرات نيازمند همکاريهاي بينالمللي و تخصيص بودجههاي کافي و پيوسته است. در همين خصوص آبان امسال، شهر سويل در اسپانيا ميزبان وزراي علوم کشورهاي عضو سازمان فضايي اروپا (اِسا) خواهد بود. هدف اين نشست بررسي اولويتها و بودجهبندي فعاليتهاي سه سال آينده اين سازمان است. مهمترين برنامه اين نشست تدوين برنامه جامع ۲۰۰ ميليون يورويي براي ايجاد سامانه دفاع سيارهاي خواهد بود. در اين بين اگر تمام کشورهاي عضو با اين برنامه موافق نباشند، بودجه کمتري دريافت خواهند کرد. مقابله با کدام تهديدها در اولويت است و در مورد کدام يک از تهديدات ديگر ناچاريم اميدوار باشيم که اتفاق نيفتد! سازمان فضايي اروپا سازماني مستقل از اتحاديه اروپاست که رويدادهايي مثل برگزيت يا خروج بريتانيا از اتحاديه اروپا تاثيري در فرآيندهاي آن ندارد. به طور کلي خطرات فضايي را به سه گروه اصلي ميتوان تقسيمبندي و راهکارهاي مقابله با آنها را بررسي کرد. در ادامه با اين سه خطر اصلي و تبعات رخداد آن بيشتر آشنا ميشويد. زبالههاي بيشمار فضايي خطر زبالههاي فضايي، از پيامد ساختهها و مهندسيهاي خود ما انسانها در فضا ناشي ميشود. با شروع مسابقه فضايي آمريکا و شوروي سابق در نيمه دوم قرن بيستم و به دنبال آن پيوستن ساير کشورها به باشگاه کشورهاي صاحب فناوري پرتاب ماهواره، خواهناخواه موشکهاي زيادي وارد مدار زمين شدند. اين در حالي است که اوايل عصر فضا کسي به سرنوشت ماهوارهها پس از پايان ماموريتشان اهميت نميداد و تصور ميشد فضا به اندازه کافي بزرگ است. البته اين جمله در مورد کل عالم صادق است، اما مدارهاي اطراف زمين تهيناپذير نيستند. در حال حاضر تخمين زده ميشود بيش از يک ميليون زباله فضايي با ابعاد بزرگتر از يک سانتيمتري در مدار زمين وجود دارد. نيمي از اين زبالهها حاصل آزمايش ضدماهوارهاي چين در سال ۱۳۸۶/ ۲۰۰۷ است. چين در جريان آن آزمايش يکي از ماهوارههاي خود را با موشک منهدم کرد و متعاقب آن برخورد تصادفي بين ماهواره از کار افتاده روسي و ماهواره آمريکايي در سال ۱۳۸۸/۲۰۰۹ نيز رخ داد. هرکدام از اين زبالههاي فضايي ممکن است به ماهوارههاي ديگر برخورد کنند و با آسيب وارد کردن به آنها صدها هزار زباله فضايي جديد ايجاد شود. در همين رابطه مهندسان هوافضا درباره سندرم کسلر (Kessler syndrome) هشدار ميدهند؛ سناريويي که ميگويد چگالي اشيا در مدار پايين زمين (LEO) ميتواند آنقدر بالا برود که برخورد بين اشيا، آبشاري از برخوردهاي بعدي را به همراه داشته باشد. به اين ترتيب آن قدر زباله در اين مدار زياد ميشود تا جايي که ديگر نميتوانيم ماهوارهاي در اين مدار قرار دهيم؛ زيرا هر ماهوارهاي که پرتاب کنيم به دليل اين برخوردها آسيب ميبيند و باعث به وجود آمدن زبالههاي فضايي بيشتري ميشود و شرايط را خطرناکتر خواهد کرد. سازمان فضايي اروپا مدتهاست به دنبال جلوگيري از بروز سندرم کسلر بوده، اما پيشرفت آهستهاي داشته است. بخشي از آن بهدليل نبود قوانين سختگيرانه در اين زمينه است. اسا به دنبال تغيير قوانين بينالمللي فضاست. به اين ترتيب هر ماهوارهاي که پرتاب ميشود، در پايان ماموريتش بايد مدار را ترک کند و اگر نتواند اين کار را انجام دهد بايد هزينه پيمانکار صنعتي که ماهواره را برايشان برميدارد، پرداخت کند. به دنبال اين طرح شرکتهاي نوپا نيز براي ايدهپردازي و انجام اين ماموريت به کمک متخصصان اين حوزه شکل خواهند گرفت. با اين حال ايلان ماسک با پروژه استارلينک قصد دارد مجموعه بزرگي از ۱۲ هزار فضاپيما در مدار نزديک زمين براي پوشش جهاني اينترنت مستقر کند. بسياري از شرکتهاي خصوصي نيز برنامههاي مشابهي دارند. همه اين برنامهها در مجموع زبالههاي فضايي را بيشتر ميکند. در چنين شرايطي خطر بروز سندرم کسلر بيش از هر زمان ديگري نگرانکننده و جدي به نظر ميرسد. آبوهواي فضايي بزرگترين توفان خورشيدي ۱۶۰ سال پيش در دهم شهريور ۱۲۳۸ رخ داد. مجموعهاي از فورانهاي سطح خورشيد که در عرضهاي جغرافيايي بالاتر از ۶۵ درجه باعث شکلگيري شفقهاي قطبي ميشوند، بهقدري قوي بود که تا نزديکي خط استوا نيز قابل مشاهده بودند. برخورد اين توفان با ميدان مغناطيسي زمين باعث از کار افتادن قطبنماها، القاي جريانهاي الکتريکي شديد در سيمهاي تلگراف و در نتيجه وارد شدن شوک به متصديهاي تلگرافخانهها، آتش گرفتن برخي ادارات و تجهيزاتشان و از کار افتادن سيستم ارتباطي شد. تنها سرنخ اين پديده رصدهاي منجم آماتور انگليسي ريچارد کارينگتون بود که شرارههاي خورشيدي را از رصدخانهاش در ردهيل رصد ميکرد. اين اولين رصد شرارههاي خورشيدي و مشاهده تاثير آبوهواي فضايي و خطرشان براي فناوريهاي الکترونيکي بود. به فعاليت سطح خورشيد و تاثيري که در محيط بين سيارهاي برجاي ميگذارد آبوهواي فضايي گفته ميشود و ميتواند به ماهوارهها و شبکههاي برق آسيب جدي وارد کند. توفان خورشيدي سال ۱۳۶۸/ ۱۹۸۹ حدود ده ميليون دلار خسارت به شبکه برق کبک و برخي مناطق شمالي ايالات متحده وارد و برق شش ميليون نفر را به مدت ۹ ساعت قطع کرد. مشاوران اقتصادي و سياسي بريتانيا براي سال ۱۳۹۶/۲۰۱۷ تاثير خسارت ناشي از اختلالات سامانه ماهوارهاي ناوبري جهاني مانند گاليلئو يا جيپياس را براي پنج روز حدود ۲/۵ ميليارد پوند برآورد کردند؛ بنابراين خطرات حاصل از آبوهواي فضايي را بايد جدي بگيريم. ماهوارههايي که در حال حاضر وظيفه دريافت اين اطلاعات را از فضا دارند به پايان عمر خود نزديک ميشوند و بايد به صورت جديتري به فکر جايگزيني آنها باشيم. براي مثال بريتانيا ۲۲ ميليون يورو براي ماموريت نقطه پنجم لاگرانژي در سال ۱۳۹۵ /۲۰۱۶ تصويب کرد. اين سفينه فضايي در فاصله ۱۰ ميليون کيلومتري زمين که ۶۰درجه پشت مدار حرکت انتقالي زمين به دور خورشيد قرار دارد، قرار خواهد گرفت و فضاي بين زمين و خورشيد را رصد خواهد کرد. اين پروژه در هنگام خطر هشدار ميدهد تا محمولهها و سيستمهاي حياتي حساس در مکاني امن قرار گيرند و بعد از برطرف شدن خطر دوباره فعال شوند. سيارکهاي نزديک زمين سوم مرداد امسال سيارکي به قطر حدود صدمتر از فاصله بسيار نزديکي از کنار زمين عبور کرد. مسير عبور اين سيارک فقط يکپنجم زمين تا ماه با ما فاصله داشت که در ابعاد نجومي از تار مو هم به ما نزديکتر بايد محسوبش کرد! اگر آن سيارک به زمين برخورد ميکرد، ويرانيهاي حاصل از آن غيرقابل تصور بود. اخترشناسان به سيارکهايي در اين ابعاد «قاتلان شهر» (City Killers) ميگويند. علت اين نامگذاري هم مشخص است. ۲۷ بهمن ۹۱ را احتمالا به خاطر ميآوريد. آن روز شهابسنگي تقريبا ۲۰ متري در ارتفاع ۳۰ کيلومتري آسمان چليابينسک روسيه منفجر شد (تصوير بالاي همين صفحه). موج انفجار آن به قدري قوي بود که شيشه ساختمانها فروريخت و حدود ۱۵۰۰ نفر صدمه ديدند. حالا تصور کنيد اگر به جاي آن سيارک که قطعاتش در درياچه و مناطق جنگلي سيبري سقوط کرد، سيارک سوم مرداد در آسمان چليابينسک ظاهر ميشد، احتمالا تمام شهر را با خاک يکسان ميکرد. ولي خبر خوشحالکننده اين که ما اولين نسل ساکنان کره زمين هستيم که براي مقابله با اين خطر، کاري از دستمان برميآيد. در اوايل دهه ۲۰۰۰ ميلادي گروهي از متخصصان براي بررسي بهترين راهکار مقابله با برخورد سيارکي با زمين دور هم جمع شدند. راهکارهاي ارائهشده تا حدودي تخيلي بود؛ مثل تابش نور به سيارک، چون نور از سطح بازتاب ميشود و بهتدريج باعث تغيير مدار سيارک خواهد شد يا اينکه ترسناک بود؛ براي مثال پيشنهاد شده بود تا با سلاح هستهاي بخشي از سيارک مورد نظر را ذوب کنيم تا براثر حرارت ايجاد شده سيارک به مدار جديدي منتقل شود. عمليترين ايده مطرح شده روش ضربهگير جنبشي (kinetic impactor) بود. به اين ترتيب که فضاپيمايي سراسيمه به سيارک هدف برخورد کرده و با انرژي منتقلشده ناشي از ضربه، سيارک در مدار جديدي قرار گيرد. در همين راستا ناسا قصد دارد سال آينده يکي از بزرگترين ماموريتهاي تا به امروز خود يعني «آزمون هدايت سيارک دوتايي» (Double Asteroid Redirection Test) که به اختصار دارت (Dart) خوانده ميشود را راهي فضا کند. در اين ماموريت آزمايشي ناسا با هدف کوبيدن ماهوارهاي به سيارک ۶۵۸۰۳ ديديموس (۶۵۸۰۳Didymos) و انحراف آن از مدارش تلاش ميکند تا به راهحلي اضطراري براي مقابله با خطر احتمالي برخورد سيارکها با زمين دست يابد. با برخورد دارت و سيارک، اطلاعات ضروري از دست خواهند رفت و براي بازيابي آنها از فضاپيماي هرا (Hera) استفاده خواهد شد. مدارگرد بدون سرنشين هرا از ماموريتهاي اصلي سازمان فضايي اروپاست که در صورت تامين بودجه، اطلاعات لازم و کافي مانند ترکيب و ساختار فيزيکي سيارک، براي عمليشدن برنامه دفاع سيارکي را پس از برخورد جمعآوري ميکند. بدون ماموريت هرا، ماموريت دارت ناسا ارزش زيادي نخواهد داشت، زيرا اطلاعات دقيق علمي را در جريان برخورد از دست خواهيم داد و فقط ميتوانيم اميدوار باشيم برخورد بهدرستي صورت گرفته باشد و به کمک تلسکوپهاي زميني تغييرات مداري را اندازهگيري کنيم. از ديگر ماموريتهاي هرا، بررسي آبوهواي فضايي و جمعآوري زبالههاي فضايي خواهد بود. نه تنها ماموريتهاي دارت ناسا و هراي اسا مکمل يکديگرند بلکه باعث کاهش هزينهها نيز ميشود.