(شاهد) كيفية حرق محطة الفضاء الدولية

استغرق الأمر من وكالة ناسا وشركائها ما يقرب من أربعين رحلة بين عامي 1998 و 2010 لنقل ما يقرب من 900 ألف رطل من الوحدات المختلفة إلى المدار الذي يشكل 100 مليار دولار من محطة الفضاء الدولية. ولكن مع نهاية هذا العقد ، بعد أكثر من 30 عامًا من كسر المكون الأول لمحطة الفضاء الدولية الغلاف الجوي ، ستصل محطة الفضاء الدولية إلى نهاية عمرها التشغيلي الموقر وسيتم إيقاف تشغيلها لصالح كادر جديد يديره القطاع الخاص من محطات البحث المدارية.
المشكلة التي تواجهها ناسا هي ما يجب فعله بمحطة الفضاء الدولية بمجرد إغلاقها رسميًا ، لأنه لا يمكننا تركها في مكانها. بدون شحنات منتظمة من المواد الدافعة المتفاعلة لإبقاء المحطة في مسارها ، سيتدهور مدار محطة الفضاء الدولية في النهاية إلى النقطة التي يكون فيها الزخم الأمامي غير كافٍ للتغلب على تأثيرات السحب الجوي ، وبالتالي يتراجع مرة أخرى إلى الأرض. لذا ، بدلاً من انتظار خروج محطة الفضاء الدولية من المدار من تلقاء نفسها ، أو تركها في مكانها للروس لاستخدامها كممارسة هدف ، ستقوم ناسا بدلاً من ذلك بإلقاء المحطة من أعلى مثل فيدر فعل بالباتين.
ناسا ليست غريبة على التخلص من النفايات عن طريق الحرق الجوي. لطالما اعتمدت وكالة الفضاء عليها من أجل التخلص من القمامة ، ومركبات الإطلاق المستهلكة ، والأقمار الصناعية المتروكة. تم إيقاف تشغيل كل من المحطات الفضائية الأمريكية Skylab و Mir الروسية بهذه الطريقة.
كانت Skylab أول محطة فضائية في أمريكا ، طوال 24 أسبوعًا كانت قيد الاستخدام. عندما غادر الطاقم الأخير المكون من 3 رواد فضاء في أوائل عام 1974 ، تم تعزيز المحطة مرة أخيرة إلى 6.8 ميل أبعد في مدار مقبرة يبلغ طوله 289 ميلًا. كان من المتوقع أن يظل هناك حتى ثمانينيات القرن الماضي عندما أدى النشاط الشمسي المتزايد من الدورة الشمسية التي استمرت 11 عامًا إلى جرها في النهاية إلى الدخول الناري. ومع ذلك ، أخطأ علماء الفلك في تقدير القوة النسبية لذلك الحدث الشمسي ، مما دفع بزوال Skylab إلى عام 1979.
في عام 1978 ، تلاعبت ناسا بفكرة استخدام مكوكها الفضائي الذي سيكتمل قريبًا للمساعدة في دفع Skylab إلى مدار أعلى ، لكنها تخلت عن الخطة عندما أصبح من الواضح أن المكوك لن ينتهي في الوقت المناسب ، نظرًا للتسارع. جدول إعادة الدخول. كما رفضت الوكالة اقتراحا بتفجير المحطة بالصواريخ وهي لا تزال في المدار. سقطت المحطة في النهاية في 11 يوليو 1979 ، على الرغم من أنها لم تحترق في الغلاف الجوي بالسرعة التي توقعتها ناسا. تسبب هذا في أن
بعض قطع الحطام الكبيرة إلى حد ما تجاوزت الهدف المقصود للمحيط الهندي جنوب-جنوب شرق جنوب إفريقيا ، وبدلاً من ذلك تهبط في بيرث ، أستراليا. على الرغم من حسابات ناسا لفرصة 1 من 152 أن قطعة من المختبر يمكن أن تصطدم بشخص ما أثناء خروجها من مدارها ، لم يتم الإبلاغ عن إصابات.
ذهب ديوربيت مير بشكل أكثر سلاسة. بعد 15 عامًا من الخدمة ، تم إسقاطها في 23 مارس 2001 على ثلاث مراحل. أولاً ، سُمح لمدارها بالتدهور إلى ارتفاع 140 ميلاً. بعد ذلك ، رست المركبة الفضائية Progress M1-5 - وهي عبارة عن صاروخ قابل للإلحاق مصمم خصيصًا للمساعدة في إزالة مدار المحطة - مع مير. بعد ذلك ، أشعل محركها لمدة تزيد قليلاً عن 22 دقيقة لوضع مير بدقة على مساحة بعيدة من المحيط الهادئ ، شرق فيجي.
بالنسبة إلى الزوال الوشيك لمحطة الفضاء الدولية ، لدى وكالة ناسا خطة - أو على الأقل فكرة جيدة جدًا - لما سيحدث. قال كيرك شيريمان ، نائب مدير برنامج محطة الفضاء التابعة لناسا ، لموقع ProfoundSpace.org في عام 2011: "لقد أجرينا الكثير من الدراسات ، لقد وجدنا مدارًا وتغييرًا في السرعة نعتقد أنه يمكن تحقيقه ، وهو يخلق آثار الحطام الموجودة في المياه في منطقة غير مأهولة بالسكان ".
وفقًا لمعايير وكالة ناسا - وتحديداً NASA-STD-8719.14A ، عملية الحد من الحطام المداري - يقتصر خطر وقوع إصابات بشرية على الأرض على أقل من 1 من كل 10000 (0.0001). ومع ذلك ، اكتشفت دراسة أجريت عام 1998 من قبل مكتب تكامل مهام ISS أن إعادة الدخول غير المنضبطة ستحمل احتمال إصابة غير مقبول يتراوح بين .024 إلى .077 (2 من 100 إلى 8 في 100). تمت مناقشة عدد من بدائل إيقاف التشغيل التي يمكن التحكم فيها على مدى عقود ، بما في ذلك دفع محطة الفضاء الدولية إلى مسافة أبعد في المدار في حالة الإخلاء غير المتوقع لطاقم المحطة.
وتابع شيريمان: "لقد عملنا على الخطط وتحديث الخطط بشكل دوري". "لا نريد أبدًا أن نكون في وضع لا يمكننا فيه تفكيك المحطة بأمان. لقد كان جزءًا من البرنامج منذ البداية."
بدءًا من حوالي عام قبل تاريخ إيقاف التشغيل المخطط له ، ستسمح ناسا لمحطة
الفضاء الدولية بالبدء في التدهور من مدارها الطبيعي الذي يبلغ ارتفاعه 240 ميلًا وإرسال مركبة فضائية غير مأهولة (USV) للالتحام بالمحطة والمساعدة في دفعها للخلف باتجاه الأرض. سيتم إخلاء الطاقم النهائي من محطة الفضاء الدولية قبل أن تصل المحطة مباشرة إلى ارتفاع 115 ميلًا ، وعند هذه النقطة ستطلق سفينة USV المتصلة صواريخها في سلسلة من الحروق غير المدارية لتعيين المحطة في مسار الالتقاط فوق المحيط الهادئ.
لم تستقر وكالة ناسا بعد على USV الذي سيتم توظيفه
. اعتمدت خطة عام 2019 التي وافق عليها مجلس السلامة التابع لناسا ، ASAP ، على روسكوزموس لتجهيز وإرسال مركبة فضاء بروجريس أخرى للقيام بما فعلته لمير. ومع ذلك ، قد لا تكون هذه السيارة متاحة بالفعل عندما يتم تعيين محطة الفضاء الدولية على الهبوط لأن التزام روسيا ببرنامج محطة الفضاء الدولية ينتهي في عام 2024. في أبريل من العام الماضي ، بدأت وسائل الإعلام الروسية في إصدار ضجيج مفاده أن الدولة ستتخلى عن المحطة بالكامل بحلول عام 2025 ، من المحتمل أن يتم تجريد أجزاء من هذه المحطة لإعادة استخدامها في محطتها الوطنية القادمة وترك محطة الفضاء الدولية بدون طريقة موثوقة لكسر المدار. مركبة النقل الآلية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية أو مركبة أوريون متعددة الأغراض التابعة لوكالة ناسا ، على الرغم من أنها لا تزال قيد التطوير ، إلا أنها بدائل محتملة للتقدم.
وقالت المتحدثة باسمها ليا شيشير ل UPI عبر البريد الإلكتروني في عام 2021: "تواصل وكالة ناسا العمل مع شركائها الدوليين لضمان خطة آمنة للتخلص من المدار للمحطة وتدرس عددًا من الخيارات". أي مهمة إنزال من المدار ستكون "مشتركة من قبل شراكة محطة الفضاء الدولية وتكون حساسة للتفاوض في هذا الوقت."
من المؤكد أن سقوط محطة الفضاء الدولية سيكون مشهدًا على قدم المساواة مع الضجيج الدولي المحيط بزوال Skylab ، ولكن لا يزال هناك ما يقرب من عقد من الزمان وما زال هناك الكثير من العلوم التي يتعين القيام بها. وفقًا لتقرير انتقال محطة الفضاء الدولية في يناير 2022:
تدخل محطة الفضاء الدولية الآن عقدها الثالث والأكثر إنتاجية من الاستخدام ، بما في ذلك تقدم البحث والقيمة التجارية والشراكة العالمية. تم تخصيص العقد الأول من محطة الفضاء الدولية للتجميع ، وخصص العقد الثاني للبحث والتطوير التكنولوجي وتعلم كيفية إجراء هذه الأنشطة بشكل أكثر فاعلية في الفضاء. العقد الثالث هو العقد الذي تهدف فيه ناسا إلى التحقق من تقنيات الاستكشاف والبحوث البشرية لدعم استكشاف الفضاء السحيق ، والاستمرار في إعادة الفوائد الطبية والبيئية للبشرية ، ومواصلة إظهار ريادة الولايات المتحدة في المدار الأرضي المنخفض من خلال الشراكات الدولية ، ووضع الأساس التجاري المستقبل في LEO.
أكثر من نصف التجارب التي يتم إجراؤها على متن محطة الفضاء الدولية في الوقت الحاضر مخصصة للمستخدمين من خارج وكالة ناسا ، وفقًا للتقرير - بما في ذلك ما يقرب من عشرين منشأة تجارية - "مئات التجارب من الوكالات الحكومية الأخرى والأوساط الأكاديمية والمستخدمين التجاريين لإعادة الفوائد إلى الأشخاص و الصناعة على الأرض ". من المتوقع أن يزداد هذا التدفق للنشاط التجاري المداري - ويتم تشجيعه بنشاط - على مدى السنوات القليلة المقبلة حتى تتمكن البشرية بشكل جماعي من تحقيق حلم جيف بيزوس ببناء مجمع أعمال متعدد الاستخدامات في مدار أرضي منخفض.