يتساقط يوميًا في المتوسط ثلاث قطع كبيرة من الحطام الفضائي، منها أقمار صناعية قديمة ومراحل صواريخ مستهلكة، لكن فهم الباحثين لمكان سقوط هذه الشظايا وما قد تشكله من مخاطر، وما يحدث لها في الغلاف الجوي، ما يزال محدودًا للغاية، وقد تتيح طريقة جديدة تعتمد على تتبّع دوى الصوت بواسطة أجهزة استشعار الزلازل معلومات آنية عن مواقع هذه الشظايا المتطايرة.
حادثة أثرت على حركة الطيران في أوروبا
ووفقًا لما ذكره موقع Space، أغلقت إسبانيا وفرنسا أجزاء من مجالهما الجوي نحو 40 دقيقة احترازًا لسقوط قطعة ضخمة من صاروخ صيني في جنوب أوروبا، ما أدى إلى تحويل أو تأخير مئات الرحلات الجوية وكلف ملايين الدولارات. في نهاية المطاف، سقط جسم الصاروخ عبر الغلاف الجوي من الطرف المقابل للكوكب فوق المحيط الهادئ.
يؤكد ذلك مدى محدودية معرفة أجهزة مراقبة حركة المرور الفضائية بسلوك الأجسام العائدة من المدار، في حين قد تساعدنا الطريقة الجديدة التي طورها باحثون من جامعة جونز هوبكنز وكلية إمبريال كوليدج لندن على فهم هذه المشكلة بشكل أوضح في المستقبل.
يعتمد مجتمع الفضاء تقليديًا في توقع مسارات عودة الحطام على قياسات من شبكة عالمية من الرادارات والتلسكوبات البصرية. وهذا النهج صحيح، لكنه لا يخلو من القيود.
يقول بنجامين فرناندو، الباحث الرئيسي في الدراسة وزميل ما بعد الدكتوراه في جامعة جونز هوبكنز، إن رادارات الرصد الفضائي والتتبع البصري فعالة عندما يكون الجسم في ارتفاعه، لكن بمجرد انخفاضه إلى عدة مئات من الكيلومترات عن سطح الأرض، تصبح التفاعلات مع الغلاف الجوي فوضوية وغير نمطية غالبًا بشأن مكان العودة.
وأضاف أن الرادارات الأرضية موزعة بشكل متباعد حول العالم وتواجه صعوبة في رصد تفكك الجسم العائد، كما أن القياسات لا تكون متاحة فورًا للجميع المعنيين.
أجهزة استشعار الزلازل ودورها في تتبع الحطام الفضائي
في المقابل، تتوافر في أنحاء واسعة من العالم أجهزة استشعار الزلازل عالية الكثافة، وتُسجَّل قياساتها علنًا عبر الإنترنت، إضافة إلى أنها ترصد الانفجارات واهتزازات حركة المرور وحتى أصوات الحيتان في المحيطات.
استخدم فرناندو وزملاؤه بيانات من هذه المجسات الزلزالية لإعادة بناء مسار وحدة مدارية انفصلت عن كبسولة طاقم المركبة الفضائية شنتشو 17 وسقطت على الأرض في أبريل 2024.
وكان من المتوقع أن يسقط هذا الحطام الذي يزن نحو 1.5 طن في جنوب المحيط الهادئ أو شمال المحيط الأطلسي، لكن كلا التوقعين كان خاطئًا تمامًا.
حلل الباحثون بيانات من 127 مجسًا زلزاليًا موزعة في كاليفورنيا لتحديد مسار دوّي الصوت الناتج عن اختراق حاجز الصوت أثناء مرور وحدة شنتشو 17 عبر الغلاف الجوي بسرعة تصل إلى نحو 30 ضعف سرعة الصوت.
ويقول فرناندو إنه رغم أن البيانات لا يمكنها التنبؤ بمكان سقوط القطعة بدقة، إلا أنها قد تساعد في تحديد مواقع الاصطدام بدقة أعلى، ما يسمح للفرق الأرضية باستعادة أي شظايا قد تكون ضارة بيئيًا.
