عاصفة شمسية تحرق أقمارًا صناعية! - غاية التعليمية

غاية التعليمية يكتُب.. في الأسبوع الماضي، احترق في الغلاف الجوي للأرض أقمار صناعية أسترالية صغيرة تابعة لبرنامج بينار الفضائي التابع لجامعة كيرتن، كان الحدث أمرًا حتميًا.

اخر الاخبار العاجلة عبر غاية التعليمية أخبار محلية ودولية، وكذلك أخبار الر ياضة وخاصة كرة القدم يلا كورة و يلا شوت اليوم.

في الواقع إن كلمة بينار تعني (كرة نارية) في لغة نونجا التي تتحدث بها الشعوب الأصلية في بيرث.

عندما يكون القمر الصناعي في مدار أرضي منخفض (2000 كيلومتر أو أقل)، فإنه يتعرض لعملية التحلل المداري مع اقترابه أكثر فأكثر من سطح الأرض، ليحترق في نهاية المطاف.

إلا أن الأقمار الصناعية المكعبة (CubeSats)، المعروفة باسم بينار-2 و3 و4، دخلت الغلاف الجوي في وقت أقصر بكثير مما كان مخططًا له في الأصل، ولم تستمر سوى شهرين، ثلث المدة المخطط لها.

أدى ذلك إلى تقليص الوقت الثمين المخصص للعلم ولاختبار أنظمة جديدة.

ما سبب الاحتراق المفاجئ؟ دخلت شمسنا حالة من النشاط الشديد، ولم تكن أقمار بينار الضحية الوحيدة، سبب النشاط الشمسي المرتفع الأخير قلقًا غير متوقع لمشغلي الأقمار الصناعية في السنوات القليلة الماضية، وهو في تزايد مستمر.

ما سبب النشاط الشديد للشمس؟

يشمل النشاط الشمسي ظواهر مثل البقع الشمسية والتوهجات الشمسية والرياح الشمسية، تيار الجسيمات المشحونة المتدفقة تجاه الأرض.

هذا النشاط هو نتاج للمجال المغناطيسي المتغير باستمرار للشمس، وينقلب تمامًا كل 11 سنة تقريبًا، وفي منتصف هذه الدورة الشمسية، يكون النشاط الشمسي في أعلى مستوياته.

في حين أن هذه الدورة معروفة، فإن التنبؤ بالنشاط الشمسي المحدد هو أمر أعقد، الديناميكيات معقدة والتنبؤ الشمسي لا يزال في أول مراحله.

في الأشهر القليلة الماضية، كانت مؤشرات النشاط الشمسي أعلى مما كان متوقعًا لهذه النقطة في الدورة الحالية، التي تسمى الدورة الشمسية 25.

تأثير طقس الفضاء:

يشير الطقس الفضائي إلى الآثار البيئية التي تنشأ خارج غلافنا الجوي، معظمها من الشمس، ويؤثر فينا بطرق مختلفة، ملحوظة أو غير ملحوظة.

الأمر الأكثر وضوحًا وإثارة للاهتمام هو وجود الشفق، ففي الأشهر القليلة الماضية، أصبح الشفق القطبي أكثف وأقرب من خط الاستواء مقارنةً بالعقدين الماضيين، تلك نتيجة مباشرة لزيادة النشاط الشمسي.

أيضًا فإن الطقس الفضائي، والنشاط الشمسي خصوصًا، يشكل تحديات إضافية للأقمار الصناعية ومشغلي تلك الأقمار.

يعني ارتفاع النشاط الشمسي المزيد من التوهجات الشمسية ورياحًا شمسية أشد، ما يؤدي إلى زيادة تدفق الجسيمات المشحونة، التي قد تتلف المكونات الكهربائية على الأقمار الصناعية أو تعطلها.

هذا يعني زيادةً في الإشعاع المؤيَّن، ما يؤدي إلى زيادة الجرعة لرواد الفضاء والطيارين، وانقطاعات محتملة للاتصالات اللاسلكية بعيدة المدى.

بالنسبة إلى الأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض، فإن التأثير الأكثر اتساقًا للنشاط الشمسي هو امتصاص الطاقة الزائدة في الغلاف الجوي الخارجي، ما يسبب تضخمه تجاه الخارج.

نتيجة لذلك، تشهد جميع الأقمار الصناعية التي تبعد مسافة تقل عن 1000 كيلومتر عن الأرض زيادةً كبيرة في السحب الجوي، هذه القوة تعطل مدار الأجسام وتسبب سقوطها تجاه الأرض.

تشمل الأقمار الصناعية البارزة في هذه المنطقة، محطة الفضاء الدولية وكوكبة ستارلينك، تحتوي هذه الأقمار الصناعية على محركات دفع لمواجهة هذا التأثير، إلا أن هذه التصحيحات قد تكون باهظة الثمن.

يحتوي المدار الأرضي المنخفض أيضًا العديد من الأقمار الصناعية الجامعية، مثل أقمار بينار الصناعية المكعبة.

نادرًا ما تُجهز الأقمار الصناعية المكعبة بأدوات يمكن ضبط ارتفاعها، لذا فهي تحت رحمة طقس الفضاء بالكامل.

ماذا حدث لبينار؟

برنامج بينار الفضائي هو برنامج أبحاث للأقمار الصناعية تابع لجامعة كيرتن، يهدف لتعزيز فهمنا للنظام الشمسي وتسهيل العمل في الفضاء.

بدأ البرنامج أولى عملياته بأول قمر صناعي له (بينار-1) في سبتمبر 2021، بعد أقل من عام من بدء الدورة الشمسية 25، عندما كان النشاط الشمسي منخفضًا نسبيًا.

في ظل هذه الظروف، أُطلق القمر الصناعي المكعب الذي يبلغ حجمه عشرة سنتيمترات على ارتفاع 420 كيلومترًا، ونجا مدة 364 يومًا كاملة في المدار.

كانت مهمة المتابعة للبرنامج بينار-2 و3 و4 مكونة من ثلاثة أقمار صناعية مكعبة متساوية الحجم.

مع ذلك، كان من المتوقع أن تستمر لما يقارب ستة أشهر بسبب مساحة السطح الإضافية من المصفوفات الشمسية الجديدة القابلة للنشر، وبسبب زيادة متوقعة في النشاط الشمسي.

بدلًا من ذلك، لم تستمر سوى شهرين قبل أن تحترق.

في حين أن بعثات الأقمار الصناعية المكعبة رخيصة نسبيًا، فإن الإنهاء المبكر للمهمة مكلف دائمًا، وهذا ينطبق أكثر على الأقمار الصناعية التجارية، ما يسلط الضوء على الحاجة إلى توقعات أدق للطقس الفضائي.

الخبر السار هو أن الشمس ستهدأ مرة أخرى.

رغم النشاط الشمسي الحالي غير المتوقع، فمن المرجح أن يتباطأ بحلول عام 2026، ومن المتوقع أن يعود إلى أدنى مستوى شمسي بحلول عام 2030.

مع أن هذا لم يكن هدفًا واضحًا للمهمة، كشف برنامج بينار الفضائي الآن بوضوح التأثيرات الدراماتيكية للنشاط الشمسي على العمليات الفضائية.

في حين كانت الخسارة المفاجئة لأقمار بينار-2 و3 و4 الصناعية أمرًا مؤسفًا، بدأ العمل بالفعل على البعثات المستقبلية، ومن المتوقع أنها ستنطلق في طقس فضائي أسهل.

اقرأ أيضًا:

وصول الأرض إلى أقرب نقطة من الشمس يتزامن مع حدوث عاصفة شمسية

عاصفة شمسية تحدث ثقبًا في المجال المغناطيسي للأرض!

ترجمة: سليمان عبد المنعم

تدقيق: أكرم محيي الدين

المصدر