بعد عقود من التحليق حول الأرض.. ناسا تقرر إنهاء خدمة محطة الفضاء الدولية

أعلنت وكالة ناسا عن خططها لإيقاف تشغيل محطة الفضاء الدولية (ISS) رسميا في عام 2031.

وبعد عشرات عمليات الإطلاق منذ عام 1998، من وإلى المحطة المدارية، فإن إسقاطها سيكون مثيرا للاهتمام، خاصة في ما يتعلق بكيفية التخلص منها ومكان إسقاطها والمخاطر المتعلقة بهذه الإجراءات.

وتشير تقارير وكالة الفضاء الأمريكية إلى أنه سيقع إغراق بقايا محطة الفضاء الدولية بعد إيقاف تشغيلها في وسط المحيط الهادئ، في موقع يُطلق عليه اسم Point Nemo، والمعروف أيضا باسم “مقبرة المركبات الفضائية”، وهو أبعد نقطة عن كل الحضارات.

وستكون Point Nemo هي المحطة الأخيرة في مهمة معقدة ومتعددة المراحل لنقل عمليات محطة الفضاء الدولية إلى محطات فضائية تجارية جديدة، ولإحضار الهيكل المتبقي بأمان إلى الأرض.

أطلقت أولى أجزاء محطة الفضاء الدولية في عام 1998، ووصلت أول بعثة لرواد فضاء على المدى الطويل إلى المحطة في 2 نوفمبر 2000، ومنذ ذلك الحين ظلت محطة الفضاء الدولية مأهولة بالبشر بشكل مستمر لمدة 21 عاما، وهي أطول فترة متواصلة للوجود البشري في مدار أرضي منخفض، متجاوزة بذلك الرقم القياسي السابق البالغ 9 سنوات و357 يوما الذي سجلته محطة مير الفضائية الروسية.

الغرض من محطة الفضاء الدولية

أتاحت محطة الفضاء الدولية قفزة عملاقة في العلم والتعاون عبر البشرية، بمشاركة خمس وكالات فضاء مختلفة (الولايات المتحدة، وروسيا، وأوروبا، وكندا، واليابان). ووقع بناء وحدات وأجزاء من محطة الفضاء الدولية بشكل تدريجي من قبل العديد من البلدان المختلفة.

ويمتد الهيكل العملاق الضخم الآن على طول ملعب كرة قدم، وهي أكبر جسم من صنع الإنسان في الفضاء.

ويمكن رؤية المحطة بالعين المجردة من الأرض بينما تكمل 16 مدارا يوميا حولها، على ارتفاع 400 كيلومتر فوق سطح الأرض.

وأسفر البحث لما يسمى ببيئة الجاذبية الصغرى لمحطة الفضاء الدولية عن اختراقات في اكتشاف الأدوية وتطوير اللقاحات والعلاجات الطبية في العقد الماضي.

كما تساعد محطة الفضاء الدولية أيضا في مراقبة النظم البيئية للأرض والكوارث الطبيعية في الوقت الفعلي.

ويمكن استخدامها لاختبار تقنيات المركبات الفضائية المستقبلية ودراسة الآثار الصحية لرحلات الفضاء طويلة المدى لإمكانية استكشاف الإنسان في المستقبل للنظام الشمسي.

عملية إيقاف التشغيل

رغم الكم الهائل من العمليات العلمية، لاحظت ناسا علامات تباطؤ البنية التحتية والمكونات. وفي كل مدار حول الأرض، تحترق محطة الفضاء الدولية بفعل الإشعاع الشمسي من جانب، وتتجمد من الجانب الآخر. وتسببت هذه الحدود الحرارية القصوى في تمدد وانكماش دوري يؤدي إلى تآكل المادة.

ويشعل الإشعاع الفضائي الزجاج الشفاف الموجود على الخلايا الشمسية التي تُستخدم لتشغيل المحطة، ويؤدي الالتحام المتكرر وفك الالتحام إلى تدهور تدريجي للهيكل، ما سيؤدي في النهاية إلى زواله.

كما يشكل ظهور خردة في الفضاء الجوي خطرا تدميريا غير مخطط له وكارثيا. وفي عام 2016، كسرت بقعة من الطلاء نافذة.

وعلى الرغم من هذه المخاطر، تقدر وكالة ناسا أن هناك “ثقة عالية” في أن المحطة ستستمر في العمل حتى نهاية عام 2030.

وإذا حدث تدهور أو ضرر غير مخطط له قبل إيقاف التشغيل الرسمي، فإن السقوط الحر لمحطة الفضاء الدولية سيشكل مخاطر جسيمة.

وفي الواقع، لن تكون أول محطة فضائية تسقط من السماء. ففي عام 1979، لم يتم إعادة تزويد محطة سكاي لاب التابعة لناسا (أول محطة فضائية أمريكية) بالوقود في الوقت المناسب وتحطمت، وخرجت عن نطاق السيطرة، تاركة أجزاء من المحطة منتشرة في جميع أنحاء أستراليا. وبينما لم يصب أحد بأذى، أدى ذلك إلى إحداث مبادئ توجيهية لـ “الزوال”.

والتصميم من أجل الزوال هو مبدأ مهم لهندسة الأقمار الصناعية والبنى التحتية الفضائية الأخرى. حيث يجب أن تتفكك الأجسام التي تسقط من المدار إلى قطع صغيرة للتأكد من أنها لا تشكل خطرا على الأشخاص على الأرض.

ويبدو أن محطة الفضاء الدولية أكبر من أن ينطبق عليها تصميم مبدأ الزوال، ولهذا السبب تحتاج إلى عمليات خاصة للخروج من المدار.

ويقدر الخبراء أنه إذا سقطت بقايا المحطة بشكل غير خاضع للرقابة في منطقة حضرية، فإن أسوأ السيناريوهات سيكون على قدر “أحداث 11 سبتمبر”. ومع ذلك، فإنه هذا غير وارد الآن.

وتشير خطط ناسا للخروج من المدار إلى أن الوحدات المبنية حديثا هي ما سينفصل أولا عن الهيكل الرئيسي، وتبقى في المدار لإعادة توحيدها في نهاية المطاف كأجزاء من محطات فضائية مستقبلية.

ثم بعد ذلك، سيقع إبطاء سرعة محطة الفضاء الدولية بواسطة محركات الدفع الموجودة على متنها، ما يتسبب في انخفاض ارتفاعها المداري تدريجيا على مدى بضعة أشهر.

وسيصبح السقوط بعد ذلك أسرع، وسيتم التحكم فيه من خلال مجموعة من المركبات الفضائية المرسلة لربط وتوجيه الهيكل عندما يبدأ في الهبوط نحو الأرض.

وعند دخول الغلاف الجوي الأرضي، ستحترق غالبية أجزاء الهيكل، ولكن ستظل الكتلة المتبقية في مسارها المستهدف إلى مكان الراحة الأبدية في أعماق البحر.

ورغم أنه سبق أن أسقطت محطة فضائية روسية بأمان بالطريقة ذاتها، لكن محطة الفضاء الدولية أكبر بنحو أربعة أضعاف، لذلك ما تزال العملية تعد غير مختبرة.

عهد جديد

قبل الخروج من المدار بالكامل في عام 2031، ستخضع محطة الفضاء الدولية أولا لمرحلة انتقالية للحفاظ على البحوث العلمية الجارية في المدار، وتشكيل الأساس للصناعات الجديدة في الفضاء.

وأعلنت شركة “بلو أوريجين” المملوكة لجيف بيزوس، مؤخرا عن خطط لاستبدال محطة الفضاء الدولية بمحطة فضائية خاصة تابعة للشركة.

كما تسعى كل من شركة Northropp Grumman و”أكسيوم سبيس” (بالاشتراك مع سبيس إكس) لبدء بناء وحدات سترتبط بمحطة الفضاء الدولية الحالية في وقت مبكر من عام 2024، والتي ستنفصل في النهاية عن المحطة لتشكيل محطة فضائية خاصة بها.

وهناك أيضا خطط لمحطة فضائية روسية من المحتمل أن تتكون من وحدات منفصلة عن محطة الفضاء الدولية الحالية.

وأطلقت الصين بالفعل أول وحدة من محطة الفضاء “تيانغونغ” المستقلة العام الماضي، وتخطط لاستكمال توسعها في الأشهر المقبلة.

المصدر: phys