هل تهدد زخات الشهب الأقمار الصناعية ورواد الفضاء على محطة الفضاء الدولية؟

توفر زخات الشهب فرصًا مذهلة لمراقبة السماء للمراقبين على الأرض، حيث تحترق النيازك – حبيبات الغبار الكوني التي خلفتها المذنبات – وتنتج "نجومًا متساقطة" رائعة عند دخولها الغلاف الجوي للأرض.

الدش الشهابي الكبير التالي الذي سيزين سماءنا هو زخة شهب البرشاويات والتي من المتوقع أن تصل إلى ذروتها في الفترة من 11 إلى 12 أغسطس.

تساقط الشهب على الأرض، فهل يشكل أي تهديد للأقمار الصناعية أو المركبات الفضائية أو رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية؟

وقال بيل كوك، رئيس مكتب بيئة النيازك التابع لناسا في مركز مارشال لرحلات الفضاء في ألاباما، إنه في معظم الحالات، لا على الإطلاق.

وقال كوك لموقع Space.com: "إذا كنت داخل محطة الفضاء الدولية، فإن النيازك لا تشكل أي خطر".

كيف يتم حماية محطة الفضاء الدولية من النيازك

رواد الفضاء محميون من النيازك لأن محطة الفضاء الدولية مجهزة بمصد ويبل. تم تسمية الدرع على اسم مخترعه فريد ويبل – الذي طور نموذج "كرة الثلج القذرة" الذي يصف تركيب المذنبات – ويتميز الدرع بصفائح معدنية مع مادة الكيفلار بينهما. لا يصد الدرع النيازك، لكنه يكسرها، ويشتت طاقتها في الدرع.

وقال كوك: "إن احتمالات اختراق نيزك للمحطة الفضائية ضئيلة للغاية، ويمكنك التفكير في المحطة الفضائية باعتبارها خزانًا في مدار أرضي منخفض". "إذا كنت رائد فضاء في النشاط خارج المركبة (نشاط خارج المركبة، أي السير في الفضاء) وذهبت خارج المحطة الفضائية، فسوف ترى كل هذه النقاط والخدوش الصغيرة في الهيكل."

ومع ذلك، فإن ما يقرب من نصف تلك الخدوش فقط سببها ضربات النيازك. على ارتفاع محطة الفضاء الدولية الذي يتراوح بين 230 و285 ميلًا (370 إلى 460 كيلومترًا)، يكون نصف التأثيرات ناجمة عن النفايات الفضائية، وفي بعض الأحيان، سيتعين على محطة الفضاء الدولية المناورة لتجنب النفايات الفضائية.

في الواقع، لا تشكل زخات الشهب أي مشكلة لمحطة الفضاء الدولية، وفقًا لكوك. إحصائيًا، فإن الخلفية المتفرقة للنيازك – أجزاء الغبار الكوني الموجودة دائمًا، وغير المرتبطة بأي وابل – هي التي تساهم بنسبة 90٪ إلى 95٪ من الخطر، خاصة على رواد الفضاء الذين يسيرون في الفضاء والذين ليس لديهم هذا الدرع الواقي من الصدمات. ولهذا السبب، قبل أي سير في الفضاء، يصدر مكتب كوك توقعات للنيزك لضمان عدم وجود خطر متزايد لوقوع حادث.

ما هي العواصف النيزكية؟

أقوى زخات شهب سنوية، الجوزاءات، والتي تبلغ ذروتها في ديسمبر، لا تشكل سوى حوالي 60٪ من خطر الخلفية المتفرقة، وفقًا لكوك. وقال: "فقط خلال عاصفة نيزكية أو فورة نيزكية ترتفع معدلات النيازك بشكل ملحوظ".

العاصفة النيزكية، أو انفجار النيزك، عبارة عن زخة نيزكية متضخمة مع احتمال ظهور أكثر من ألف نيزك في السماء في الساعة. تحدث زخات الشهب عندما تمر الأرض عبر أثر الغبار الذي خلفه المذنب. تواجه الأرض هذه المسارات المختلفة في نفس النقاط في مدارها كل عام، ولهذا السبب تحدث كل زخة نيزكية في نفس الوقت من كل عام. ومع ذلك، فإننا نحصل على عاصفة نيزكية عندما تمر الأرض عبر رقعة من الغبار أكثر كثافة من المعتاد.

فقط عدد قليل من زخات الشهب تتعرض للعواصف. تمر عواصف ليونيد، التي تبلغ ذروتها في نوفمبر، بعدة سنوات متتالية من العواصف يفصل بينها 33 عامًا. كانت آخر العواصف ليونيد بين عامي 1998 و2001، لذا من المقرر أن تحدث العواصف التالية في أوائل ثلاثينيات القرن الحالي، عندما ستواجه الأرض تلك الكتلة الكثيفة من الغبار من المذنب تمبل-تتل.

أما العواصف الأقل قابلية للتنبؤ فهي عواصف نيزك التنين، والتي تبلغ ذروتها في أكتوبر. في العادة، تقدم التنينات مشهدًا رتيبًا إلى حد ما، لأنها تتكون في الغالب من نيازك خافتة وبطيئة الحركة، ولكن في عام 1933، أدت عاصفة التنينيين إلى سقوط 6000 نيزك في الساعة. أنتجت العاصفة الأخيرة، في عام 2018، 150 نيزكًا في الساعة، وهي هزيلة نسبيًا.

ثم هناك زخة شهب البرشاويات، والتي تبلغ ذروتها في أغسطس ويمكن أن ترتفع بشكل عشوائي لبضع ساعات؛ أحدث انفجار من هذا القبيل كان في عام 2021.

وقال كوك إن العواصف والانفجارات هي "أنواع من الصفقات المتشددة". وبينما لا يزال الدرع الواقي للمحطة الفضائية يحمي رواد الفضاء بالداخل، تم تأجيل عمليات السير في الفضاء ويجب على الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية الأخرى اتخاذ الاحتياطات اللازمة. على سبيل المثال، يعيد تلسكوب هابل الفضائي توجيه نفسه بحيث لا ينظر إلى وابل الشهب المشع (الاتجاه الذي تأتي منه الشهب). وشبهه كوك بـ "وضع الهجوم النووي، حيث تكون مؤخرتك في مواجهة الإشعاع".

خطر زخات الشهب على الأقمار الصناعية

إن الخطر على أي قمر صناعي هو الحد الأدنى لأنه فرديًا، لديه مقطع عرضي صغير، بضع عشرات من الأمتار المربعة. وبالمقارنة، تمتد الألواح الشمسية لمحطة الفضاء الدولية وحدها على مساحة 114000 قدم مربع (10600 متر مربع)، وحتى هذا يتضاءل أمام الامتداد الهائل لسماء الليل.

وقال كوك: "عندما أستلقي على ظهري وأنظر إلى السماء ليلاً، أستوعب ما يقرب من 30 ألف كيلومتر مربع [12000 ميل مربع] من الغلاف الجوي الذي تحترق فيه النيازك". "والآن قارن ذلك بعشرات الأمتار المربعة. وبالتالي فإن احتمالات اصطدام نيزك بالقمر الصناعي ضئيلة."

لكن الخطر ليس صفراً. في مناسبات نادرة، تم ضرب الأقمار الصناعية، على الرغم من أن القمر الصناعي الوحيد الذي تم تدميره بشكل دائم بواسطة وابل نيزك كان قمر اتصالات أوليمبوس أثناء انفجار البرشاويات في عام 1993. وقد سجل عدد قليل آخر حالات شاذة ناجمة عن تأثير صغير، وواحد أو حتى أن اثنين منهم تعرضا للضرب على جانبهما بسبب ضربة نيزك.

"على سبيل المثال، تم ضرب قمر صناعي تابع لـ NOAA قبل بضع سنوات، واصطدم هذا القمر الصناعي قليلاً؛ فقد مال إلى الأمام بحيث لم تعد كاميرته تنظر إلى الأرض، وكان علينا إعادته إلى الاتجاه الصحيح "، قال كوك.

كيف يمكنك المساعدة

تعتمد مراقبة مكتب بيئة النيازك لزخات الشهب على عمليات رصد من الأرض، حيث يتم حساب معدلات النيازك، لتنبيه العلماء إلى أي انفجارات مرتجلة يمكن أن تؤثر على الأقمار الصناعية أو رواد الفضاء. يمكن أن تأتي عمليات رصد النيازك من الرادارات الاحترافية، مثل رادار النيزك الكندي الذي يديره باحثون في جامعة ويسترن أونتاريو، ورادار النيزك السريع في جنوب الأرجنتين.

يمكن لعلماء الفلك الهواة أيضًا تقديم ملاحظات. على سبيل المثال، تتألف شبكة النيزك العالمية من أكثر من ألف كاميرا في جميع أنحاء العالم، في حين أن منظمات مثل جمعية النيزك الأمريكية، وتحالف كرة النار في المملكة المتحدة، والجمعية الفلكية البريطانية، ومنظمة النيزك الدولية تقبل جميعها التقارير من علماء الفلك الهواة.

لذا، في المرة القادمة التي تقوم فيها بعد الشهب أثناء وابل الشهب، لاحظ عدد النجوم التي تراها، ووقت وتاريخ ظهورها، ولونها، ومدى سطوعها، والاتجاه الذي تسافر فيه. (يمكن أن يساعدك التلسكوب الجيد في الحصول على عرض أكثر تفصيلاً.) ثم أرسل تقريرك إلى إحدى المنظمات المذكورة أعلاه. يمكن أن تساهم ملاحظاتك في حماية قمر صناعي أو رائد فضاء يسير في الفضاء.

بشكل عام، المدار الأرضي المنخفض آمن جدًا من النيازك.

وقال كوك: "إن فكرة زخات الشهب هي عبارة عن سرب من الحطام الذي يفجر الأقمار الصناعية إلى المملكة – هذا كله من هوليوود". "هذا لا يحدث أبدا."

تابعونا على أخبار جوجل