لم يسبق أن بلغ سعي البشرية نحو الفضاء هذا الحد من التقدم، ومع ذلك، فإن النقاش الأكاديمي حول الاستدامة في استكشاف الفضاء لا يزال في بداياته. فالأثر البيئي لكل عملية إطلاق قمر صناعي، ومسبار قمري، ومهمة مأهولة، يمتد على الأرض، ويستمر لمسافات شاسعة في بعض الأحيان، بل لمسافات أبعد بكثير من الأرض نفسها. ومع تسارع الشركات الخاصة والهيئات الوطنية في تنفيذ خططها لإنشاء مجموعات ضخمة من الأقمار الصناعية وبعثات إلى المريخ، أصبحت الاستدامة في استكشاف الفضاء مسألة ملحة وليست مجرد فكرة ثانوية مستقبلية.
أصبح استخدام الصواريخ والأقمار الصناعية والبنية التحتية الأرضية، وما يترتب عليها من انبعاثات كربونية، جزءًا لا يتجزأ من النقاش الدائر حول المناخ الذي سيطر على عصرنا. ووفقًا لمكتب الأمم المتحدة لشؤون الفضاء الخارجي، يدور حاليًا أكثر من 9,000 قمر صناعي نشط حول الأرض.
وقد تضاعف هذا العدد أكثر من ثلاث مرات خلال السنوات الخمس الماضية، ويعود ذلك إلى حد كبير إلى مجموعات الأقمار الصناعية التجارية.
الاقتصاد الفضائي المتنامي
بلغت قيمة اقتصاد الفضاء العالمي حوالي 570 مليار دولار أمريكي في عام 2023، ومن المتوقع أن تتجاوز تريليون دولار أمريكي بحلول عام 2040. ويشمل هذا التطور خدمات الإنترنت عبر الأقمار الصناعية، ومراصد الأرض، وأجهزة الملاحة، والبنية التحتية العسكرية.
في حين أن التقنيات الفضائية تساهم في رصد المناخ والاستجابة للكوارث، يجب أن تأخذ الاستدامة في استكشاف الفضاء في الاعتبار التكاليف البيئية لتصنيع هذه الأنظمة وإطلاقها وصيانتها.
تستهلك كل مرحلة من مراحل دورة حياة الفضاء الطاقة والمواد والوقود.
اقرأ أيضاً: دراسة تكشف أن الألواح الشمسية الفضائية قد توفر 80% من الطاقة المتجددة في أوروبا بحلول عام 2050
التكلفة الكربونية لعمليات إطلاق الصواريخ
يؤدي إطلاق الصواريخ إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والكربون الأسود وجزيئات الألومينا.
ينتج عن إطلاق صاروخ فالكون RP-1، الذي يعمل بالكيروسين، حوالي 336 طنًا من ثاني أكسيد الكربون. ونظرًا لأن هذا الرقم منخفض نسبيًا مقارنة بإجمالي عدد الانبعاثات في صناعة الطيران على مستوى العالم، فإن عدد الحوادث المحيطة بالإطلاق يتزايد بسرعة.
لذا، يجب أن تراعي الاستدامة في استكشاف الفضاء الانبعاثات التراكمية بدلاً من الأحداث المنفردة. في عام 2023، شهدت البلاد أكثر من 220 عملية إطلاق مدارية على مستوى العالم.
اقرأ أيضاً: أول برنامج لتداول الكربون في الهند على وشك الإطلاق قريباً
الانبعاثات تتجاوز الكربون
لا يقتصر تأثير مخلفات الصخور على الكربون الموجود في الغلاف الجوي فحسب، بل إن قدرة الكربون الأسود المنبعث على ارتفاعات عالية على حبس الحرارة تفوق قدرة الملوثات الموجودة على مستوى سطح الأرض.
وبالتالي، يجب أن تقيّم الاستدامة في استكشاف الفضاء كلاً من غازات الاحتباس الحراري والتأثيرات الكيميائية في الغلاف الجوي العلوي.
لمحة سريعة عن البيانات: النشاط الفضائي والمقاييس البيئية
| مؤشر | أحدث البيانات | مصدر |
|---|---|---|
| الأقمار الصناعية النشطة في المدار | 9,000+ | https://www.unoosa.org |
| إطلاق أوربيتال في عام 2023 | 220+ | https://space.skyrocket.de |
| قيمة اقتصاد الفضاء (2023) | بـ570 مليار دولار | https://www.weforum.org |
| انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لكل عملية إطلاق لصاروخ فالكون 9 | ~336 طنًا متريًا | https://www.sciencedirect.com |
| الاقتصاد الفضائي المتوقع بحلول عام 2040 | التي تزيد قيمتها عن 1 تريليون دولار. | https://www.weforum.org |
توضح هذه الأرقام لماذا تستحق الاستدامة في استكشاف الفضاء تدقيقًا جادًا.
اقرأ أيضاً: على الرغم من خفض الانبعاثات، فإن ولاية مينيسوتا ليست على المسار الصحيح لتحقيق أهداف المناخ
تصنيع الأقمار الصناعية واستخدام الموارد
تتطلب الأقمار الصناعية سبائك الألومينا والتيتانيوم وعناصر الأرض النادرة وإلكترونيات متطورة. ويعزى ذلك إلى تحذير وكالة الطاقة الدولية من أن الطلب على المعادن الحيوية من المرجح أن يرتفع بشكل كبير نتيجة لانتشار التقنيات النظيفة.
على الرغم من أن مساهمة الأقمار الصناعية في هذا المجال ضئيلة مقارنةً بالبنية التحتية للطاقة المتجددة، إلا أن سلاسل إمدادها كثيفة الاستهلاك للموارد. لذا، فإن الاستدامة في استكشاف الفضاء تتطلب تقييم آثار التعدين، ومصادر المواد، وانبعاثات دورة الحياة.
غالباً ما يكون للأشياء التي تنتجها الأقمار الصناعية بصمة كربونية أكبر من انبعاثات الإطلاق.
اقرأ أيضاً: تقنية جديدة للتصوير الطيفي الفائق عبر الأقمار الصناعية تعزز تتبع تغير المناخ العالمي
الحطام الفضائي والاستدامة المدارية
إلى جانب انبعاثات الكربون، يمثل الازدحام المداري تحدياً للاستدامة. فهناك أكثر من 36,000 ألف قطعة من الحطام الفضائي التي يزيد حجمها عن 10 سنتيمترات تدور حول الأرض.
تُؤدي اصطدامات الأقمار الصناعية إلى توليد المزيد من الحطام، مما يزيد من المخاطر التي تواجه المركبات الفضائية العاملة. ويتطلب تحقيق الاستدامة في استكشاف الفضاء إزالة الحطام بشكل فعال، وممارسات مسؤولة لإخراج الأقمار الصناعية من مداراتها، ولوائح إطلاق أكثر صرامة.
إلى أن يتغير الوضع، قد يظل المدار الأرضي المنخفض أكثر خطورة.
اقرأ أيضاً: هزات أرضية غير مُكتشفة: رسم خرائط الزلازل في أعماق الوشاح لأول مرة
الفوائد المناخية للأقمار الصناعية
ومن المفارقات أن الأقمار الصناعية أصبحت ضرورية لدراسات المناخ والرصد البيئي.
تستخدم وكالة ناسا بعثات رصد الأرض لمراقبة ارتفاع مستوى سطح البحر، وإزالة الغابات، وتكوين الغلاف الجوي. كما تستفيد الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ بشكل كبير من معلومات الأقمار الصناعية في تحديد درجة الحرارة العالمية.
لذا، ينبغي أن تكون الاستدامة في استكشاف الفضاء عادلة من حيث تكاليف الانبعاثات وفوائد المعلومات المناخية. وتلعب التقنيات الفضائية دورًا محوريًا في فهم الأنظمة المتغيرة للأرض.
اقرأ أيضاً: استكشاف أقصى حدود الأرض: اكتشاف أنواع جديدة في أعماق المحيطات والجبال الشاهقة
توسع القطاع الخاص ومسؤوليته
تُطلق شركات مثل سبيس إكس، وبلو أوريجين، وون ويب، مجموعات ضخمة من الأقمار الصناعية. وقد قامت شبكة ستارلينك التابعة لشركة سبيس إكس وحدها بتركيب أكثر من 5,000 قمر صناعي.
أصبحت الاستدامة في استكشاف الفضاء قضية مشتركة بين الحكومات والشركات، مع تزايد إطلاق الأنشطة الفضائية من القطاع الخاص. ويتزايد اشتراط الشفافية في الإبلاغ عن الانبعاثات وابتكار أنواع الوقود. ولا يزال النمو التجاري متقدماً على الأطر التنظيمية.
اقرأ أيضاً: ماليزيا تخطط لحظر استيراد النفايات الإلكترونية بسبب المخاطر البيئية
ابتكارات نحو صواريخ أكثر مراعاة للبيئة
تشمل أنواع الوقود الأخرى قيد الدراسة الميثان السائل والوقود الأحادي الأخضر. كما أن الميثان يُنتج جزيئات سخام أقل من الوقود القائم على الكيروسين. ويجري برنامج الفضاء النظيف التابع لوكالة الفضاء الأوروبية تجارب على أنواع الوقود الصديقة للبيئة.
تعتمد الاستدامة في استكشاف الفضاء على التحول نحو أنظمة دفع منخفضة الانبعاثات. كما أن إمكانية إعادة استخدام الصواريخ تقلل من الانبعاثات وهدر المواد خلال عملية الإنتاج.
اقرأ أيضاً: تقرير يحذر من أن التحول إلى الطاقة الخضراء في الهند قد يُنتج 11 مليون طن من النفايات
إمكانية إعادة الاستخدام والكفاءة
يساهم استخدام الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام في خفض الكثير من الانبعاثات الناتجة عن عملية الإنتاج. وتشير شركة سبيس إكس إلى إمكانية إعادة استخدام معززات فالكون 9 حتى 15 مرة.
تُقلل إعادة الاستخدام من التكاليف والموارد اللازمة للإطلاق. وتستفيد الاستدامة في استكشاف الفضاء من استعادة الصواريخ بدلاً من التخلص منها في المحيطات. ومع ذلك، تتطلب عملية التجديد أيضاً طاقة واستثمارات في البنية التحتية.
اقرأ أيضاً: تسرب النفايات النووية في ألمانيا: الكشف عن موقع المكب السري
استهلاك الطاقة في العمليات الأرضية
تتضمن مهمات الفضاء عمليات أرضية كثيفة الاستهلاك للطاقة، بما في ذلك مرافق التصنيع ومحطات التتبع والبنية التحتية للإطلاق.
تستهلك مواقع الإطلاق كميات كبيرة من المياه والطاقة، وتشكل ضغطاً على النظام البيئي المحلي. وتشير تقديرات برنامج الأمم المتحدة للبيئة إلى أن استهلاك الطاقة الصناعية يمثل 24% من إجمالي الانبعاثات في العالم.
على الرغم من أن العمليات الفضائية تشكل نسبة ضئيلة، إلا أن استدامة استكشاف الفضاء تتطلب معالجة آثار دورة الحياة بأكملها. ويمكن تقليص مساحة الموانئ الفضائية من حيث المساحة الفعلية للمنشآت، مع استخدام الطاقة المتجددة.
اقرأ أيضاً: كيف تحارب أوروبا النفايات الإلكترونية وماذا يعني ذلك بالنسبة للولايات المتحدة
البُعد الأخلاقي لاستدامة الفضاء
مع توجه البشر نحو الفضاء، يصبح التساؤل الأخلاقي أمراً لا مفر منه. هل ينبغي لصناعة السياحة الفضائية أن تستمر في النمو في ظل تفاقم أزمة المناخ على كوكب الأرض؟
يجب الموازنة بين أهمية الاستدامة في استكشاف الفضاء وبين خيارات السفر الفاخر والاعتبارات البيئية المتعلقة بكوكب الأرض. ويربط هذا النقاش بين العدالة البيئية والطموح التكنولوجي.
اقرأ أيضاً: النفايات النووية قابلة لإعادة الاستخدام؛ فلماذا لا نستخدمها؟
السياسة والتعاون الدولي
توفر معاهدة الفضاء الخارجي لعام 1967 إطاراً للاستخدام السلمي للفضاء. ومع ذلك، لا تزال أحكام الاستدامة البيئية محدودة.
سيشمل استكشاف الفضاء الاستدامة، والتي ستتحقق من خلال تعديل الاتفاقيات الدولية المتعلقة بموضوعات الانبعاثات والحطام وازدحام المدارات. ويُعدّ التعاون الدولي ضرورياً لأن الفضاء أرضٌ مشتركةٌ دائماً.
اقرأ أيضاً: لماذا المريخ أحمر؟ علماء يكشفون عن ماضٍ مائي يتحدى النظريات السابقة
التطلع إلى مهمات القمر والمريخ
تُثير مهمات إنشاء قواعد قمرية وبعثات إلى المريخ تحديات جديدة تتعلق بالاستدامة. إذ يتطلب نقل المواد إلى الأجرام السماوية الأخرى كميات هائلة من الطاقة.
إن استخدام الموارد المحلية، مثل استخراج جليد الماء القمري لتوفير الوقود، من شأنه أن يقلل من انبعاثات الإطلاق على الأرض. وقد يعتمد استدامة استكشاف الفضاء بشكل أكبر على كفاءة استخدام الموارد في الفضاء.
ومع ذلك، من الضروري ألا تؤدي لوائح حماية الكوكب إلى تلويث المناطق الغريبة.
اقرأ أيضاً: هل طاقة لب الأرض هي المفتاح لتلبية احتياجات الطاقة العالمية؟
خاتمة
لم يعد الاستدامة في استكشاف الفضاء مجرد اهتمام هامشي يقتصر على دعاة حماية البيئة. فمع توسع اقتصاد الفضاء إلى مستويات تريليونية الدولارات، وتزايد أعداد الأقمار الصناعية المتجهة إلى الفضاء، بات من الضروري دراسة التكلفة البيئية لعمليات إطلاق الصواريخ، وإنتاج الأقمار الصناعية، والحطام المداري دراسة جادة.
تُطلق الصواريخ غازات الدفيئة والكربون الأسود إلى الطبقات العليا الحساسة من الغلاف الجوي. ويتطلب تصنيع الأقمار الصناعية معادن ثمينة وشبكات إمداد معقدة. كما تُثير ظاهرة السياحة الفضائية مخاوف أخلاقية وانبعاثاتية إضافية تتعلق بعدم المساواة العالمية والعدالة المناخية.
مع ذلك، يُعدّ استكشاف الفضاء مفيدًا للغاية أيضًا. تُستخدم الأقمار الصناعية لرصد التغيرات المناخية، وتوجيه عمليات الإنقاذ في حالات الكوارث، وتوفير الاتصالات في المجتمعات التي تفتقر إليها. ويكمن القلق في ضمان ألا يُلحق التطور التكنولوجي ضررًا باستدامة كوكب الأرض.
توجد حلول واعدة فيما يتعلق بالوقود الصديق للبيئة، والصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام، ومواقع الإطلاق التي تعمل بالطاقة المتجددة، ووسائل التخلص من الحطام الفضائي. يجب أن يكون استكشاف الفضاء مستدامًا من خلال دراسات شاملة لدورة حياته، والتعاون الدولي، والالتزام بالموازنة بين الطموح والمسؤولية.
لقد حان الوقت لنحافظ على تطلعاتنا الكونية بينما تتطلع البشرية إلى ما وراء الأرض، لأننا بحاجة إلى الحفاظ على الكوكب الذي نعرفه بأنه موطننا.
اقرأ أيضاً: برامج مسؤولية المنتج الموسعة (EPR) لإدارة النفايات الإلكترونية
الأسئلة الشائعة
1. كم عدد الأقمار الصناعية الموجودة حاليًا في المدار؟
لديها أكثر من 9,000 قمر صناعي نشط في مدار حول الأرض.
2. ما مقدار ثاني أكسيد الكربون الذي ينبعث من عملية إطلاق صاروخ نموذجي؟
ينتج عن إطلاق صاروخ فالكون 9 ما يقرب من 336 طنًا متريًا من ثاني أكسيد الكربون.
3. لماذا يُعد الكربون الأسود الناتج عن الصواريخ مثيراً للقلق؟
يستطيع الكربون الأسود الموجود في طبقات الجو العليا حبس الحرارة بشكل أكثر فعالية من التلوث الموجود على مستوى سطح الأرض.
تُسمى الأقمار الصناعية غير العاملة والحطام الموجود حول الأرض والذي يدور حولها بالحطام الفضائي، ويجري تتبع أكثر من 36,000 جسم يزيد حجمها عن 10 سم.
نعم، من خلال الدفع الأخضر، وإعادة الاستخدام، والحد من الحطام، والبنية التحتية التي تعمل بالطاقة المتجددة، يمكن تحسين الاستدامة في استكشاف الفضاء بشكل كبير.
اقرأ أيضاً: صعود التكنولوجيا الخضراء: تغذية أزمة بيئية ناشئة
0 تعليقات