متلازمة كسلر Kessler Syndrome

تجمعات المخلفات الفضائية (ليست على المقياس) كما تُرى من خارج المدار الأرضي الجغرافي المتزامن يوجد حقلان رئيسيان للمخلفات: حلقة الأجسام في المدار الأرضي الجغرافي المتزامن وسحابة الأجسام في المدار الأرضي المنخفض.

متلازمة كسلر (Kessler syndrome)، تُعرف أيضاً باسم تأثير كسلر (Kessler effect)،[1][2] التصادم المتسلسل (collisional cascading)، أو الاستئصال المتسلسل (ablation cascade)، هو سيناريو اقترحه عالما ناسا دونالد كسلر وبورتون كو-پاليه عام 1978. وهو يصف حالة تصبح فيها كثافة الأجسام في المدار الأرضي المنخفض عالية جداً بسبب التلوث الفضائي لدرجة أن التصادمات بين هذه الأجسام تتسلسل، مما يزيد بشكل كبير من كمية المخلفات الفضائية بمرور الوقت.[3] يشكل هذا الانتشار للمخلفات مخاطر كبيرة على السواتل والبعثات الفضائية ومحطة الفضاء الدولية، مما قد يجعل بعض المناطق المدارية غير قابلة للاستخدام ويهدد أنشطة استدامة الفضاء لعدة أجيال.[3] عام 2009، كتب كسلر أن نتائج النمذجة أشارت إلى أن بيئة المخلفات الفضائية أصبحت غير مستقرة بالفعل، مما يعني أن الجهود المبذولة لتحقيق بيئة مخلفات صغيرة خالية من النمو عن طريق القضاء على مصادر المخلفات السابقة من المرجح أن تفشل لأن الشظايا الناتجة عن التصادمات المستقبلية ستتراكم بشكل أسرع من قدرة السحب الجوي على إزالتها.[4] تؤكد متلازمة كسلر على الحاجة الماسة إلى استراتيجيات فعالة لإدارة حركة المرور الفضائية وتجنب التصادم لضمان استمرارية استكشاف الفضاء واستخدامه على المدى الطويل.


التاريخ

نوراد، گابرد، وكسلر

رسم بياني للمخلفات يوضح الارتفاع والفترة المدارية
مخطط گابرد لما يقرب من 300 قطعة من المخلفات الناتج عن تفكك المرحلة الثالثة من الصاروخ الصيني لونگ مارش 4 الذي يبلغ عمره خمسة أشهر، 11 مارس 2000.

عام 1960 توقع ويلي لي أنه "مع مرور الوقت، سيتراكم عدد من هذه اللقطات المحظوظة بشكل عرضي في الفضاء وسيتعين إزالتها عندما يصل عصر رحلات الفضاء المأهولة".[5] بعد إطلاق سپوتنيك 1 عام 1957، بدأت قيادة دفاع الفضاء الجوي الأمريكية الشمالية (نوراد) بتجميع قاعدة بيانات (كتالوج الأجسام الفضائية) لجميع عمليات إطلاق الصواريخ المعروفة والأجسام التي وصلت إلى المدار: السواتل، الدروع الواقية، صواريخ الدفع العلوية والسفلية. ونشرت ناسا لاحقاً[when?] نسخاً معدلة من قاعدة البيانات في مجموعة العناصر المكونة من سطرين،[6] وفي أوائل الثمانينيات، أعاد نظام لوحة البيانات CelesTrak نشرها.[7]

كان المتتبعون الذين قاموا بتغذية قاعدة البيانات على دراية بالأجسام الأخرى الموجودة في المدار، والتي كان العديد منها نتيجة انفجارات في المدار.[8] بعض هذه الانفجارات كان مفتعلاً أثناء تجارب الأسلحة المضادة للسواتل في الستينيات، بينما نتج بعضها الآخر عن انفجار مراحل صاروخية في المدار نتيجة تمدد الوقود المتبقي وتمزق خزاناتها. ولتحسين عملية التتبع، أنشأ جون گابرد، الموظف في قيادة دفاع الفضاء الجوي الأمريكية الشمالية، قاعدة بيانات منفصلة. ومن خلال دراسة هذه الانفجارات، طور گابرد تقنية للتنبؤ بالمسارات المدارية لنواتجها، وتُستخدم الآن مخططات گابرد (أو رسوماته البيانية) على نطاق واسع. وقد استُخدمت هذه الدراسات لتحسين نمذجة تطور المدارات واضمحلالها.[9]

عندما أصبحت قاعدة بيانات نوراد متاحة للعامة خلال السبعينيات، قام عالم ناسا دونالد كسلر بتطبيق تقنية طُوّرت لدراسة حزام الكويكبات على قاعدة البيانات الخاصة بالأجسام المعروفة. في يونيو 1978، شارك كسلر وبورتون كور-پاليه في تأليف كتاب بعنوان "تواتر اصطدام السواتل: تكوين حزام مخلفات"،[3] موضحين أن العملية التي تتحكم في تطور الكويكبات ستؤدي إلى عملية تصادم مماثلة في المدار الأرضي المنخفض خلال عقود بدلاً من بلايين السنين. وخلص الباحثون إلى أنه بحلول عام 2000 تقريباً، ستتجاوز كمية المخلفات الفضائية كمية النيازك الدقيقة لتصبح الخطر الرئيسي على المركبات الفضائية التي تدور في المدار.[4]

في ذلك الوقت، كان يُعتقد على نطاق واسع أن السحب الناتج عن الغلاف الجوي العلوي سيؤدي إلى إخراج المخلفات من مداره بشكل أسرع من تكوينها.[بحاجة لمصدر] ومع ذلك، كانت گابرد على دراية بأن عدد وأنواع الأجسام في الفضاء كانت ممثلة تمثيلاً ناقصاً في بيانات قيادة الدفاع الجوي لأمريكا الشمالية (نوراد)، وكانت على دراية بسلوكها. وفي مقابلة أجريت بعد فترة وجيزة من نشر ورقة كيسلر البحثية عام 1978، صاغ گابرد مصطلح متلازمة كسلر للإشارة إلى تراكم المخلفات؛[4] والذي أصبح استخدامه واسع النطاق بعد ظهوره في مقال نُشر عام 1982 بمجلة پوپيولار ساينس،[10] والذي فاز بجائزة الصحافة الوطنية لعام 1982 من جمعية كُتّاب الطيران والفضاء.[4]

دراسات المتابعة

كاميرا كبيرة، ورجل يقف بجانبها للمقارنة
كانت كاميرات بيكر-نان تستخدم على نطاق واسع لدراسة المخلفات الفضائية.

أدى نقص البيانات الدقيقة حول المخلفات الفضائية إلى إجراء سلسلة من الدراسات لتحسين توصيف بيئة المدار الأرضي المنخفض. وفي أكتوبر 1979، قدمت ناسا تمويلاً لكسلر لإجراء المزيد من الدراسات.[4] استخدمت هذه الدراسات عدة مناهج.

استُخدمت التلسكوپات البصرية والرادار ذو الموجات القصيرة لقياس عدد وحجم الأجسام الفضائية، وأظهرت هذه القياسات أن العدد المنشور للأجسام الفضائية كان أقل بنسبة 50% على الأقل من العدد الحقيقي.[11] قبل ذلك، كان يُعتقد أن قاعدة بيانات قيادة دفاع الفضاء الجوي الأمريكية الشمالية (نوراد) تشمل غالبية الأجسام الكبيرة في المدار. وقد تبيّن أن بعض الأجسام (عادةً المركبات الفضائية العسكرية الأمريكية) لم تُدرج في قائمة نوراد، بينما لم تُدرج أجسام أخرى لاعتبارها غير هامة. ولم يكن من السهل على القائمة استيعاب الأجسام التي يقل حجمها عن 20 سم، ولا سيما مخلفات مراحل الصواريخ المتفجرة والعديد من تجارب الصواريخ المضادة للسواتل التي أُجريت في الستينيات.[4]

خضعت المركبات الفضائية المُستعادة لفحص مجهري للكشف عن آثار اصطدامات صغيرة، ووُجدت حفر في أجزاء من محطة سكاي‌لاب ووحدة القيادة/الخدمة لأپولو التي تم استعادتها. أشارت كل دراسة إلى أن تدفق المخلفات كان أعلى من المتوقع، وأن المخلفات هي المصدر الرئيسي لاصطدامات النيازك الدقيقة والمخلفات المدارية في الفضاء. وقد أظهرت المدارات المنخفضة بالفعل متلازمة كسلر.[4]

عام 1978، وجد كسلر أن 42% من المخلفات المُفهرسة كانت نتيجة 19 حادثة، معظمها انفجارات لمراحل صواريخ مُستهلكة (وخاصة صواريخ دلتا الأمريكية)[12]. اكتشف ذلك من خلال تحديد عمليات الإطلاق التي وُصفت بأنها تحمل عدداً كبيراً من الأجسام المرتبطة بالحمولة، ثم بحث في المراجع العلمية لتحديد الصواريخ المستخدمة في الإطلاق. عام 1979، أدت هذه النتيجة إلى إنشاء برنامج ناسا للمخلفات المدارية بعد إحاطة لكبار مديري ناسا، مما قلب الاعتقاد السائد سابقاً بأن معظم المخلفات غير المعروف كان من اختبارات قديمة مضادة للسواتل، وليس من انفجارات صواريخ المرحلة العليا الأمريكية التي كان من الممكن التعامل معها بسهولة ظاهرياً عن طريق استهلاك الوقود غير المُستخدم من صاروخ دلتا بعد حقن الحمولة. ابتداءً من عام 1986، عند اكتشاف أن وكالات دولية أخرى ربما كانت تواجه نفس النوع من المشاكل، قامت ناسا بتوسيع برنامجها ليشمل الوكالات الدولية، وكانت أولها وكالة الفضاء الأوروپية.[13]:2 لم تنفجر بعدُ عدد من مكونات دلتا الأخرى الموجودة في المدار (كانت دلتا مركبة أساسية في برنامج الفضاء الأمريكي).[بحاجة لمصدر]

متلازمة كسلر جديدة

خلال الثمانينيات، أجرت القوات الجوية الأمريكية برنامجاً تجريبياً لتحديد ما سيحدث في حال اصطدام المخلفات بالسواتل أو غيرها من المخلفات. وأظهرت الدراسة أن العملية تختلف عن اصطدامات النيازك الدقيقة، حيث تتكون كتل كبيرة من المخلفات تُشكل تهديدات بالاصطدام.[4] عام 1991، نشر كسلر كتاب "التصادم المتتالي: حدود النمو السكاني في مدار أرضي منخفض"[14] استند كسلر إلى أفضل البيانات المتاحة آنذاك، واستشهد باستنتاجات القوات الجوية الأمريكية حول تكوّن المخلفات، كتب أنه على الرغم من أن معظم أجسام المخلفات (مثل بقع الطلاء) كانت خفيفة الوزن، إلا أن معظم كتلتها كانت في مخلفات تزن كيلوجراماً واحداً أو أكثر. هذه الكتلة قادرة على تدمير مركبة فضائية عند الاصطدام، مما يؤدي إلى تكوّن المزيد من المخلفات في منطقة الكتلة الحرجة.[15] بحسب الأكاديمية الوطنية للعلوم:

على سبيل المثال، من المحتمل أن يتسبب جسم كتلته كيلوجرام واحد يصطدم بسرعة 10 كم/الثانية في تفتيت مركبة فضائية كتلتها 1000 كيلوجرام بشكل كارثي إذا اصطدم بعنصر عالي الكثافة داخلها. وفي مثل هذا التفتيت، ستتكون شظايا عديدة أكبر من كيلوجرام واحد.[16]

قسم تحليل كسلر المشكلة إلى ثلاثة أجزاء. عند كثافة منخفضة بما يكفي، يكون تراكم المخلفات الناتج عن الاصطدامات أبطأ من معدل اضمحلالها، وبالتالي لا تُشكل المشكلة أهمية كبيرة. أما عند تجاوز هذه الكثافة، فتوجد كثافة حرجة، حيث يؤدي تراكم المخلفات إلى مزيد من الاصطدامات. وعند كثافات أعلى، يتجاوز الإنتاج معدل الاضمحلال، مما يؤدي إلى سلسلة من التفاعلات المتسلسلة المتتالية، تُقلص عدد الأجسام في المدار إلى أجسام صغيرة (بضعة سنتيمترات في الحجم)، وتزيد من مخاطر النشاط الفضائي.[15] يُعرف هذا التفاعل المتسلسل باسم متلازمة كسلر.[4]

في عرض تاريخي موجز في أوائل عام 2009، لخص كسلر الوضع قائلاً:

قد تؤدي الأنشطة الفضائية العدوانية، في غياب ضمانات كافية، إلى تقليص الفترة الزمنية بين الاصطدامات بشكل كبير، مما يُشكل خطراً جسيماً على المركبات الفضائية المستقبلية. ومن بين أخطر الأنشطة البيئية في الفضاء: التجمعات الكبيرة للسواتل، كتلك التي اقترحتها مبادرة الدفاع الاستراتيجي في منتصف الثمانينيات، والمنشآت الضخمة، كتلك التي نُظر في إنشائها أواخر السبعينيات لبناء محطات الطاقة الشمسية في مدار الأرض، والحرب المضادة للسواتل باستخدام أنظمة اختبرها الاتحاد السوڤيتي والولايات المتحدة والصين على مدى الثلاثين عاماً الماضية. قد تُؤدي هذه الأنشطة العدوانية إلى وضعٍ يُمكن أن يُؤدي فيه عطل ساتل واحد إلى سلسلة من الأعطال في العديد من السواتل في فترة زمنية أقصر بكثير من سنوات.[4]

اختبارات الصواريخ المضادة للسواتل

المقالة الرئيسية: سلاح مضاد للسواتل

عام 1985، استُخدم أول صاروخ مضاد للسواتل في تدمير ساتل. أُجريت اختبار 1985 ASM-135 ASAT الأمريكية، حيث اصطدم الصاروخ بحمولة وزنها 14 كجم بسرعة 24.000 كم/ساعة، وكان الساتل سولويند پي78-1 يحلق على ارتفاع 555 كم. عندما علمت ناسا بخطط القوات الجوية الأمريكية لإجراء اختبار سولويند، قامت بمحاكاة آثار التجربة، وخلصت إلى أن المخلفات الناتجة عن الاصطدام ستظل في المدار حتى أواخر التسعينيات. مما سيجبر ناسا على تعزيز دروع الحماية من المخلفات لمحطتها الفضائية المزمع إنشاؤها.[17]

في 11 يناير 2007، أجرت الصين اختبار صاروخ مضاد للسواتل، استهدفت فيها أحد ساتل الأرصاد الجوية الصيني إف واي-1سي. وقع الاصطدام على ارتفاع 865 كم، عندما اصطدمت حمولة حركية تسير بسرعة 8 كم/ثانية في الاتجاه المعاكس بالساتل الذي تبلغ كتلته 750 كجم. تدور المخلفات الناتج حول الأرض على ارتفاع متوسط ​​يزيد عن 850 كم، ومن المرجح أن تبقى في مدارها لعقود أو قرون.[18]

أدى تدمير الساتل كوزموس 1408 بصاروخ روسي مضاد للسواتل في 15 نوفمبر 2021، إلى تكون سحابة مخلفات ضخمة، حيث تم تتبع 1.500 قطعة من المخلفات، بالإضافة إلى مئات الآلاف من القطع الصغيرة جداً بحيث يتعذر تتبعها. ونظراً لأن الساتل كان يدور في مدار قطبي، وانتشرت مخلفاته على ارتفاعات تتراوح بين 300 و1000 كم، فإنه يُحتمل أن تصطدم بأي ساتل في المدار الأرضي المنخفض، بما في ذلك المحطة الفضائية الدولية والمحطة الفضائية الصينية (تيان‌گونگ).[19][20][21]

انفجار الصاروخ الصيني

وقع حدث هام مرتبط بمتلازمة كسلر في 9 أغسطس 2024، عندما انفصل صاروخ صيني من طراز لونگ مارش 6إيه في المدار الأرضي المنخفض، مُخلِّفاً سحابة من مئات الشظايا. وقد أكَّدت قيادة الفضاء الأمريكية هذا الانفصال، وتتبعه العديد من منظمات تتبُّع المخلفات الفضائية. أسفر الحدث عن 700 شظيةٍ على الأقل، مع احتمال وجود أكثر من 900 شظية. يُشكِّل هذا الحطام خطراً كبيراً على كوكبات السواتل في المدار الأرضي المنخفض، ولا سيَّما تلك التي تدور على ارتفاع أقل من 800 كم، وقد يبقى في المدار لسنوات، ممَّا يزيد من احتمالية الاصطدامات. يُسلِّط هذا الحادث الضوء على المخاوف المُستمرة بشأن المخلفات الفضائية، وعلى تزايد خطر التأثير المُتتالي مع إطلاق المزيد من الأجسام إلى المدار.[22] منذ عام 2000، تراكمت لدى الصين كتلة صواريخ ميتة في مدارات طويلة الأمد أكثر مما تراكم لدى بقية دول العالم مجتمعة.[23]

تكون وتدمير المخلفات

المقالة الرئيسية: مخلفات فضائية

كل ساتل، ومسبار فضائي، ومهمة مأهولة لديها القدرة على إنتاج مخلفات فضائية. وتزداد احتمالية حدوث متلازمة كسلر المتتالية النظرية مع ازدياد عدد السواتل في المدار. عام 2025، قُدّر عددها بأكثر من 11.800 ساتلاً،[24] معظمها (7.135) تابعة لستارلينك، كوكبة سواتل سپيس‌إكس.[25] اعتباراً من عام 2021، تشير التقديرات إلى وجود 600.000 قطعة من المخلفات الفضائية يتراوح حجمها من 1 إلى 10 سم، و23.000 قطعة أكبر من ذلك.[26] في المتوسط، يتدمر ساتل واحد سنوياً نتيجة اصطدامه بسواتل أخرى أو مخلفات فضائية.[27][28] اعتباراً من عام 2009، وقعت أربع حوادث تصادم بين الأجسام المصنفة، بما في ذلك حادث تصادم بين ساتلين عام 2009.[4]

يكون الاضمحلال المداري أبطأ بكثير على الارتفاعات التي يكون فيها السحب الجوي ضئيلاً. يمكن للسحب الجوي الطفيف، والاضطراب القمري، والرياح الشمسية أن تهبط تدريجياً بالمخلفات إلى ارتفاعات منخفضة حيث تعود الشظايا في النهاية إلى الغلاف الجوي، ولكن هذه العملية قد تستغرق آلاف السنين على ارتفاعات عالية جداً.[29]

التداعيات

صورة (ليست على المقياس) مأخوذة من نماذج تستخدم لتتبع المخلفات في مدار الأرض اعتباراً من يوليو 2009.

تُعدّ متلازمة كسلر مُقلقة بسبب ظاهرة تأثير الدومينو وظاهرة الانتشار الارتجاعي، حيث تتسبب قوة الاصطدام بين الأجسام ذات الكتلة الكبيرة في تناثر المخلفات. يمكن أن تصطدم هذه الشظايا بأجسام أخرى، مما يُنتج المزيد من المخلفات الفضائية. في حال وقوع اصطدام أو انفجار كبير، كما هو الحال بين محطة فضائية وساتل مُعطّل، أو نتيجة لأعمال عدائية في الفضاء، فإن سلسلة المخلفات الناتجة قد تُقلّل بشكل كبير من فرص استمرارية عمل السواتل على المدى الطويل، وخاصة في المدارات الأرضية المنخفضة.[30][31] مع ذلك، حتى في سيناريوات كسلر الكارثية في المدار الأرضي المنخفض، فإن ذلك سيشكل خطراً ضئيلاً على عمليات الإطلاق التي تستمر إلى ما بعد هذا المدار، أو على السواتل التي تدور في المدار الأرضي المتوسط ​​أو المدار الأرضي الجغرافي المتزامن. وتتوقع السيناريوهات الكارثية زيادة في عدد الاصطدامات سنوياً، على عكس ما يحدث في المدارات الأعلى من وجود حاجز مادي لا يمكن تجاوزه أمام استكشاف الفضاء.[بحاجة لمصدر]

كحل لمفارقة فرمي

افترض بعض علماء الفلك أن متلازمة كسلر قد تكون حلاً محتملاً أو مرجحاً لمفارقة فرمي، أي غياب أي دليل على وجود حياة خارج كوكب الأرض في الكون. فأي حضارة ذكية تصل إلى مستوى السفر عبر الفضاء قد تُنهي في نهاية المطاف أي مدارات آمنة لها عبر متلازمة كسلر، لتحاصر نفسها داخل كوكبها الأم.[32] قد تحدث مثل هذه النتيجة حتى مع وجود ضوابط صارمة على تلوث الفضاء، حيث يمكن لفاعل خبيث منفرد على كوكب ما أن يتسبب في سيناريو متلازمة كسلر.[33] قد تكون البشرية على طريق مصير مماثل، حيث ستحاصر نفسها قريباً على الأرض دون مستقبل كحضارة قادرة على السفر عبر الفضاء.[34] حاول بعض الباحثين في مجال الكواكب الخارجية مسح الكواكب الأخرى بحثاً عن علامات على حدوث سلسلة من تفاعلات متلازمة كسلر كدليل على وجود حياة ذكية.[35]

تجنبها والحد منها

غالباً ما يُطلب من مصممي المركبات الفضائية أو السواتل الجديدة الاستعانة بخبراء من الاتحاد الدولي للاتصالات[36] لإثبات أنه يمكن التخلص منها بأمان في نهاية عمرها، على سبيل المثال عن طريق استخدام نظام إعادة دخول الغلاف الجوي المتحكم فيه أو دفعه إلى مدار جبانة.[37] بالنسبة لعمليات الإطلاق الأمريكية أو السواتل التي ستبث إلى الأراضي الأمريكية - من أجل الحصول على ترخيص لتقديم خدمات الاتصالات في الولايات المتحدة - اشترطت هيئة الاتصالات الفدرالية على جميع السواتل في المدار الثابت بالنسبة للأرض التي أُطلقت بعد 18 مارس 2002 الالتزام بالانتقال إلى مدار جبانة في نهاية عمرها التشغيلي.[37] وبالمثل، تتطلب لوائح الحكومة الأمريكية خطة للتخلص من السواتل بعد انتهاء مهمتها: إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي،[مطلوب توضيح] الانتقال إلى مدار تخزين، أو الاسترجاع المباشر.[38]

تتمثل إحدى الوسائل المقترحة الموفرة للطاقة لإخراج مركبة فضائية من المدار الأرضي المتوسط ​​في نقلها إلى مدار في رنين غير مستقر مع الشمس أو القمر مما يسرع من الانحلال المداري.[39][40]

إحدى التقنيات المقترحة للمساعدة في التعامل مع الشظايا التي يتراوح حجمها من 1 إلى 10 سم هي مكنسة الليزر، وهي عبارة عن ليزر أرضي متعدد الميگاواط مقترح يمكنه إخراج المخلفات من مدارها: سيؤدي جانب المخلفات الذي يصيبه الليزر إلى الاستئصال وخلق قوة دفع من شأنها تغيير الانحراف لبقايا الشظية حتى تعود إلى الداخل وتُدمر بشكل غير ضار.[41]

تخطط وكالة الفضاء الأوروپية وشركة كليرسپيس السويسرية الناشئة لمهمة إزالة الساتل PROBA-1 من مداره.[42]

المخاوف المحتملة

أظهر تحليل حدد 50 جسماً من المخلفات "الأكثر إثارة للقلق إحصائياً" في المدار الأرضي المنخفض أن أفضل 20 جسماً كانت جميعها مراحل عليا لصواريخ إس إل-16.[43]

إنڤي‌سات هو ساتل كبير غير نشط تبلغ كتلته 8211 كجم، ويدور على ارتفاع 785 كم، وهو ارتفاع يكون فيه خطر المخلفات الفضائية في ذروته - ومن المتوقع أن يمر جسمان مسجلان على مسافة 200 متر تقريبا من إنڤي‌سات كل عام[44]—ومن المرجح أن يزداد. توقع دون كسلر عام 2012 أنه قد يصبح بسهولة مصدراً رئيسياً للمخلفات الناتجة عن اصطدام خلال الـ 150 عاماً القادمة التي ستبقى فيها في مدارها.[44]

يثير برنامج ستارلينك التابع لشركة سپيس‌إكس مخاوف بشأن احتمال تفاقم متلازمة كسلر بشكل كبير بسبب العدد الكبير من السواتل التي يضعها البرنامج في المدار الأرضي المنخفض، حيث أن هدف البرنامج هو مضاعفة عدد السواتل الموجودة حالياً في المدار الأرضي المنخفض.[42][45] رداً على هذه المخاوف، قالت سپيس‌إكس إن جزءاً كبيراً من سواتل ستارلينك تُطلق على ارتفاع منخفض يبلغ 550 كم لتحقيق زمن استجابة أقل (مقابل 1150 كم كما هو مخطط له أصلاً)، وبالتالي من المتوقع أن تخرج السواتل الفاشلة أو المخلفات من مدارها في غضون خمس سنوات حتى بدون دفع، بسبب السحب الجوي.[46]

الوضع الحالي

عام 2023، قام كلٌ من أنيلي بونگرز وخوسيه توريس بمعايرة نموذج اقتصادي لتقدير قيمة عتبة إجمالية تبلغ 72.000 ساتلاً، وذلك لتجنب سيناريو متلازمة كسلر واستكشاف التأثير السلبي الخارجي الفريد للمخلفات الفضائية، مع الإشارة إلى أن المخلفات الفضائية تختلف عن أشكال التلوث الأخرى نظراً لتأثيرها المباشر على الأصول الرأسمالية. ويؤكد الباحثان أن النموذج مبسط ولا يُميز بين المدار الأرضي المنخفض والمدار الثابت بالنسبة للأرض، موضحين أن "هذا الرقم يجب اعتباره تقريباً أولياً للقدرة الاقتصادية للفضاء من حيث عدد السواتل النموذجية"، وحثّا على إجراء المزيد من التحليلات الاقتصادية للأنشطة الفضائية لإثراء سياسات الحد من المخلفات.[47]

في عام 2024، أشار جون كلڤي في مقال استعراضي إلى أن "المجتمع العلمي لم يتوصل بعد إلى إجماع حول ما إذا كانت متلازمة كسلر قد بدأت، أو إذا لم تكن قد بدأت، فما مدى سوء حالتها عند بدء ظهورها. ومع ذلك، هناك إجماع على أن المفهوم الأساسي سليم وأن مجتمع الفضاء بحاجة إلى تحسين أدائه".[42]

أفاد تحليل أُجري عام 2025 أن عاصفة شمسية كبيرة يمكن أن تعطل القدرة على إصدار مناورات تجنب السواتل لفترة كافية تؤدي إلى حدوث تصادمات، مما قد يؤدي إلى ظهور متلازمة كسلر، وأنه سيكون هناك أقل من ثلاثة أيام لاتخاذ إجراء.[48] كان هذا الوضع أسوأ بكثير مما كان عليه عام 2018 عندما كان عدد السواتل في المدار أقل.[48]

في الخيال

  • في مانگا/أنمي 2003 پلانتس، تحاول المنظمة الإرهابية المسماة جبهة الدفاع الفضائي، إحداث كارثة متلازمة كسلر عن طريق اصطدام ساتل مداري بمحطة الفضاء السابعة، وبالتالي قطع الأرض عن القمر ومصدرها الوحيد للهليوم-3، الذي أصبح مصدر الطاقة الرئيسي المستخدم في هذا السياق.
  • يتضمن فيلم الجاذبية 2013 كارثة متلازمة كسلر كحدث محفز للقصة، عندما تسقط روسيا ساتلاً قديماً.[49] وُصِفَت بأنها "متلازمة كسلر على المنشطات تتحدى قوانين الفيزياء".[42]
  • تبدأ رواية نيل ستفنسون لعام 2015 بعنوان Seveneves بانفجار غير مبرر للقمر إلى سبعة أجزاء كبيرة، وما تلاه من تكون سحابة من المخلفات بسبب تصادمات متلازمة كسلر، والقصف النهائي لسطح الأرض بواسطة النيازك القمرية.[50]
  • في آس كومبات 7: سكايز آونون (2019)، بعد المعركة على فاربانتي، تسببت العمليات المضادة للسواتل في أوسيان وإيروسيان في حدوث سيناريو متلازمة كسلر، مما أدى إلى تفكيك أنظمة السواتل للكوكب والتسبب في انهيار شبه كامل للاتصالات.

انظر أيضاً

الهوامش

  1. ^ Stenger, Richard (2002-05-03). "Scientist: Space weapons pose debris threat". CNN.com. Archived from the original on 2012-09-30. Retrieved 2011-03-17.
  2. ^ Olson, Steve (July 1998). "The Danger of Space Junk – 98.07". The Atlantic. Archived from the original on 2024-12-04. Retrieved 2020-06-18 – via TheAtlantic.com.
  3. ^ أ ب ت Kessler, Donald J.; Cour-Palais, Burton G. (1978). "Collision Frequency of Artificial Satellites: The Creation of a Debris Belt" (PDF). Journal of Geophysical Research. 83 (A6): 2637–2646. Bibcode:1978JGR....83.2637K. doi:10.1029/JA083iA06p02637. Archived from the original (PDF) on 2011-05-15.
  4. ^ أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر ز Kessler, Donald J. (8 مارس 2009). "The Kessler Syndrome". Archived from the original on 27 مايو 2010.
  5. ^ Ley, Willy (August 1960). "How to Slay Dragons". For Your Information. Galaxy Science Fiction. pp. 57–72.
  6. ^ Hoots, Schumacher & Glover 2004.
  7. ^ Kelso, T. S. "Historical Archives". CelesTrak BBS. Archived from the original on 17 July 2012., 2-line elements dating to 1980.
  8. ^ Schefter 1982, p. 48.
  9. ^ Portree, David; Loftus, Joseph (1999). "Orbital Debris: A Chronology" (PDF). NASA. p. 13. Archived from the original (PDF) on 1 September 2000.
  10. ^ Schefter 1982.
  11. ^ Kessler 1991, p. 65.
  12. ^ Kessler 1981.
  13. ^ Klinkrad, Heiner (2006). Space Debris: Models and Risk Analysis. Springer-Praxis. ISBN 3-540-25448-X. Archived from the original on 2011-05-12. Retrieved 2019-12-21.
  14. ^ Kessler 1991.
  15. ^ أ ب Kessler 1991, p. 63.
  16. ^ Gleghorn 1995, p. 4.
  17. ^ NASA TP-1999-208856. David S. F. Portree and Joseph P. Loftus Jr. "Orbital Debries: A Chronology".
  18. ^ History of On-Orbit Satellite Fragmentations, 14th Edition, published by NASA Orbital Debris Program Office, pp. 26, 386. May 2008. http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/library/SatelliteFragHistory/TM-2008-214779.pdf Archived 2014-07-12 at the Wayback Machine.
  19. ^ "Russian anti-satellite test adds to worsening problem of space debris". bbc.co.uk. 16 November 2021. Archived from the original on 16 November 2021. Retrieved 19 November 2021.
  20. ^ "Russia blows up a satellite, creating a dangerous debris cloud in space". theverge.com. 15 November 2021. Archived from the original on 17 November 2021. Retrieved 19 November 2021.
  21. ^ "New images and analyses reveal extent of Cosmos 1408 debris cloud". arstechnica.com. 17 November 2021. Archived from the original on 19 November 2021. Retrieved 19 November 2021.
  22. ^ "Chinese rocket breaks apart in low-Earth orbit, creating a cloud of space debris, US Space Command says". CNN. 9 August 2024. Archived from the original on 9 August 2024. Retrieved 9 August 2024.
  23. ^ Clark, Stephen (2025-10-03). "Removing these 50 objects from orbit would cut danger from space junk in half". Ars Technica (in الإنجليزية). Retrieved 2025-10-04.
  24. ^ Karaliunaite, Vaida (2023-05-04). "How Many Satellites are in Space?". NanoAvionics (in الإنجليزية). Archived from the original on 2025-03-28. Retrieved 2025-03-31.
  25. ^ Pultarova, Tereza; Mann, Adam; Dobrijevic, Daisy (2022-04-14). "Starlink satellites: Facts, tracking and impact on astronomy". Space.com (in الإنجليزية). Archived from the original on 2025-03-29. Retrieved 2025-03-31.
  26. ^ Andrews, Robin George (Oct 30, 2021). "Satellites and junk are littering space and ruining our night skies". New Scientist.
  27. ^ "Lockheed Martin in space junk deal with Australian firm". BBC News. 28 August 2014. Archived from the original on 2014-08-27. Retrieved 2014-08-28.
  28. ^ Carpineti, Alfredo (2016-05-15). "Space Debris Has Chipped One Of The ISS's Windows". I Fucking Love Science. Archived from the original on 2016-05-16. Retrieved 2016-05-16.
  29. ^ "Space Debris – A Guide". www.spaceacademy.net.au. Archived from the original on 2022-12-04. Retrieved 2022-12-04.
  30. ^ Primack, Joel R. (2002). "Debris and Future Space Activities" (PDF). physics.ucsc.edu. Physics Department, University of California, Santa Cruz. Archived (PDF) from the original on 2008-09-05. Retrieved 2009-02-17. With enough orbiting debris, pieces will begin to hit other pieces, setting off a chain reaction of destruction that will leave a lethal halo around the Earth.
  31. ^ Primack, Joel R.; Abrams, Nancy Ellen. "Star Wars Forever? – A Cosmic Perspective" (PDF). physics.ucsc.edu. Physics Department, University of California, Santa Cruz. Archived from the original (PDF) on 2008-09-07. Retrieved 2009-02-17. the deliberate injection into LEO of large numbers of particles as a cheap but effective anti-satellite measure.
  32. ^ Forgan 2019, p. 227: "If it cannot perform pollution-free spacecraft launches (or fully clean up its pollution), then it will eventually succumb to Kessler syndrome, with potentially drastic consequences for future space use, with likely civilisation-ending effects."
  33. ^ Stevens, Forgan & O'Malley-James 2016, p. 340: "If a civilization has failed, then the ability of large space-based structures to avoid debris strikes and meteoroid hits will be diminished, and a Kessler syndrome scenario could be achieved with a lower density of objects. Even if a civilization does not fail, malicious activity could result in devastation of the low orbit environment, which in itself could precipitate collapse."
  34. ^ Hamilton 2022, p. 43: "The effects of Kessler Syndrome will dramatically raise the length of time humanity remains a one-planet civilization. Besides any potential risks posed by a loss of crucial space technologies, a land-locked humanity would be vulnerable to numerous other existential risks, including the eventual exhaustion of Earth's resources."
  35. ^ Lehman 2023, p. 3: "Space debris is considered such a threat to the advancement of humanity that some researchers are considering using Kessler rings of debris around planets as a potential signature of extraterrestrial life that has wiped itself out."
  36. ^ "Recommendation ITU-R S.1003-2" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2021-06-14. Retrieved 2020-07-18.
  37. ^ أ ب "FCC Enters Orbital Debris Debate". Space.com. Archived from the original on 2008-05-06.
  38. ^ "US Government Orbital Debris Standard Practices" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2013-02-16. Retrieved 2014-12-30.
  39. ^ Witze, A. (2018-09-05). "The quest to conquer Earth's space junk problem". Nature. 561 (7721): 24–26. Bibcode:2018Natur.561...24W. doi:10.1038/d41586-018-06170-1. PMID 30185967.
  40. ^ Daquin, J.; Rosengren, A. J.; Alessi, E. M.; Deleflie, F.; Valsecchi, G. B.; Rossi, A. (2016). "The dynamical structure of the MEO region: long-term stability, chaos, and transport". Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 124 (4): 335–366. arXiv:1507.06170. Bibcode:2016CeMDA.124..335D. doi:10.1007/s10569-015-9665-9. S2CID 119183742.
  41. ^ "NASA Hopes Laser Broom Will Help Clean Up Space Debris". SpaceDaily.com. Archived from the original on 2011-03-20. Retrieved 2011-03-17.
  42. ^ أ ب ت ث Kelvey, Jon (1 March 2024). "Understanding the misunderstood Kessler Syndrome". Aerospace America. Retrieved 18 June 2024.
  43. ^ Foust, Jeff (13 October 2020). "Upper stages top list of most dangerous space debris". Space News. Retrieved 12 December 2022.
  44. ^ أ ب Gini, Andrea (25 April 2012). "Don Kessler on Envisat and the Kessler Syndrome". Space Safety Magazine. Archived from the original on 2014-05-28. Retrieved 2012-05-09.
  45. ^ "Starlink failures highlight space sustainability concerns". SpaceNews (in الإنجليزية الأمريكية). 2019-07-02. Archived from the original on 2020-07-07. Retrieved 2021-02-13.
  46. ^ Bongers, Anelí; Torres, José L. (2023-07-01). "Orbital debris and the market for satellites". Ecological Economics. 209 107831. Bibcode:2023EcoEc.20907831B. doi:10.1016/j.ecolecon.2023.107831. hdl:10630/26345. ISSN 0921-8009.
  47. ^ أ ب Felton, James (December 16, 2025). "Orbital house of cards: One solar storm and 2.8 days could end in disaster for Earth and its satellites". www.msn.com. IFLScience. Retrieved 2025-12-16 – via MSN. Our calculations show the CRASH Clock is currently 2.8 days, which suggests there is now little time to recover from a wide-spread disruptive event, such as a solar storm. This is in stark contrast to the pre-megaconstellation era: in 2018, the CRASH Clock was 121 days.
  48. ^ Sinha-Roy, Piya (July 20, 2013). "Gravity gets lift at Comic-Con as director Cuaron leaps into space". Reuters. Archived from the original on 2016-03-07. Retrieved 2013-09-05.
  49. ^ Freeman, Daniel (18 May 2015). "Neal Stephenson's Seveneves – A Low-Spoiler 'Science' Review". Berkeley Science Review. Archived from the original on 13 July 2015. Retrieved 4 August 2015.

المصادر

قراءات إضافية

وصلات خارجية

?
تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=متلازمة_كسلر&oldid=4204964"