ارتفاع مخاطر اصطدام الأقمار الصناعية منخفضة المدار بنسبة 230%! يعتقد نخبة الفضاء التجاري أن هذا يمثل في الواقع فرصة جديدة، قد تؤدي إلى ظهور خدمات مثل التأمين على الأقمار الصناعية وخدمات "التنظيف" الفضائي من قبل الروبوتات⋯⋯

صحفي جريدة “الاقتصاد اليوم” | يانغ يو محرر “الاقتصاد اليوم” | وان دو

في 13 مارس، شهد بناء الإنترنت عبر الأقمار الصناعية في بلادنا تقدمًا جديدًا. حيث أطلق صاروخ Long March 8H من نوع يانغتشنغ في منصة الإطلاق التجارية في هاينان، ثم أرسل 20 مجموعة من الأقمار الصناعية للإنترنت عبر الأقمار الصناعية منخفضة المدار إلى المدار المحدد.

تزداد حدة الاهتمام بصناعة الإنترنت عبر الأقمار الصناعية: هذا العام، أشار تقرير عمل الحكومة لأول مرة إلى “تسريع تطوير الإنترنت عبر الأقمار الصناعية”، وشركات سلسلة التوريد المدرجة في السوق تشعر بزيادة وتيرة الصناعة بشكل حقيقي. وفي الوقت نفسه، مع تكثيف خطط الشبكة العالمية المتعددة للأقمار الصناعية، أصبح المدار القريب من الأرض أكثر ازدحامًا.

مؤخرًا، أعربت عدة شركات فضائية تجارية لـ"الاقتصاد اليوم" عن أن زيادة كثافة الأقمار الصناعية والأجسام الفضائية في المدار القريب من الأرض يزيد من خطر التصادم في الفضاء، وتبرز تحديات تتعلق بأمان واستدامة الفضاء بشكل متزايد. كما أن إدارة الفضاء ليست مجرد مسألة تقنية، بل هي أيضًا مسألة قواعد.

مصدر الصورة: مخزون وسائل الإعلام في “الاقتصاد اليوم”

الإنترنت عبر الأقمار الصناعية المكون غالبًا من عشرات الآلاف من الأقمار الصناعية، لم يقتصر على تحديث تصور البشرية للعالم من حيث الحجم والسرعة بشكل غير مسبوق، بل جلب أيضًا تحديات جديدة في الإدارة تزداد صرامة.

في بداية هذا العام، أعلنت شركة SpaceX عن خطة “Starlink” لتقليل ارتفاع مدارات حوالي 4400 قمر صناعي خلال العام، بهدف الحفاظ على أمان الفضاء، وإبعاد نظام الأقمار الصناعية “Starlink” عن المدار المزدحم بشكل متزايد بين 500 و600 كيلومتر، وتقليل مخاطر الحطام المحتمل.

هل يؤدي الارتفاع المفرط في عدد الأقمار الصناعية منخفضة المدار إلى زيادة خطر التصادم في المدار؟

قال بينغ هاومين، نائب رئيس مؤسس شركة “الفضاء الشرقي” (Dongfang Space)، بصراحة، إن النمو السريع في صناعة الفضاء التجارية على مستوى العالم، وعمليات إطلاق الأقمار الصناعية عالية الكثافة مثل شبكات الأقمار الصناعية منخفضة المدار، قد أدت بالفعل إلى زيادة خطر التصادم في الفضاء. وتقدر الدراسات أن خطر التصادم في المدار منخفض المدار ارتفع بنسبة 230% خلال الخمس سنوات الماضية، واحتمالية التصادم في المدار الرئيسي تصل إلى 10%، مع زيادة في عدد الأجسام في المدار بأكثر من 70% في نفس الفترة.

في السنوات الأخيرة، سرّعت شركة “Starlink” من نشر أقمارها الصناعية، حيث تجاوز عدد الأقمار العاملة في المدار الآن 9000 قمر، لكنها تعرضت أيضًا لعدة حوادث تصادم محتملة. في ديسمبر من العام الماضي، تعطلت إحدى أقمار “Starlink”، وانخفض ارتفاع مدارها بسرعة بمقدار 4000 متر، مما أدى إلى ظهور حطام، وهو تهديد خطير لسلامة باقي الأقمار والأجسام الفضائية.

قال زانغ بنغ، المدير العام لقسم حلول الفضاء في “银河 للفضاء”، إن صناعة الأقمار الصناعية منخفضة المدار تشهد الآن مرحلة انفجار في النمو، حيث تحول المدار القريب من الأرض من مفهوم “الفضاء الفارغ” التقليدي إلى بيئة فضائية معقدة مزدحمة وخطيرة، مع ارتفاع احتمالية التصادم، وتزايد التنافس على موارد الطيف الترددي.

كما يولي القطاع اهتمامًا متزايدًا لمشاكل إدارة الفضاء الناتجة عن تسريع نشر الأقمار الصناعية الضخمة.

قال مسؤول في شركة “تيان بينغ تكنولوجي” (Tianbing Technology): إن بيئة الفضاء هي مورد عام عالمي، وأمانها واستقرارها مرتبطان بشكل مباشر بموثوقية مشاريع الفضاء التجارية والتنمية عالية الجودة. فقط من خلال الحفاظ على استدامة طويلة الأمد لبيئة المدار، يمكن بناء بنية تحتية “متصلة في أي وقت وأي مكان” بشكل موثوق.

لا يمكن إدارة المدار بدون وعي ذاتي من قبل الشركات، حيث تتجه العديد من شركات الفضاء التجارية من رد الفعل السلبي إلى التخطيط النشط. بالإضافة إلى خطة “Starlink” التي تقلل من المدار بشكل طوعي، تعمل الشركات الرائدة في البلاد على حل مشاكل الإدارة من خلال دمج خبراتها التقنية ومواردها.

على سبيل المثال، في مرحلة الإطلاق، تركز شركة “الفضاء الشرقي” على تقليل مخاطر التصادم من المصدر، باستخدام تقنيات معالجة نهاية المرحلة الصاروخية، والدخول الدقيق إلى المدار، وتقنيات الانفصال، بالإضافة إلى تطوير روبوتات فضائية يمكنها تنفيذ عمليات تنظيف الحطام الفضائي، وإطالة عمر الأقمار الصناعية، مما يعزز أمن المدار وإدارته.

كما تولي “تيان بينغ تكنولوجي” أهمية كبيرة للتصميم من المصدر، مثل تحسين دقة الدخول إلى المدار وموثوقية الانفصال، وتقليل الحطام المحتمل الناتج عن الانحراف أو الفشل. بالإضافة إلى ذلك، تترك الشركة مسافة دفع للانفصال في تصميم نهاية المرحلة الصاروخية والأقمار الصناعية لضمان الانفصال الخاضع للسيطرة بعد انتهاء المهمة، وتجنب بقاءها كحطام فضائي طويل الأمد.

قال مسؤول في “تيان بينغ تكنولوجي”: “سنواصل تحسين تصميم التعاون بين الصاروخ والقمر الصناعي، والتمسك بمبادئ الاعتمادية العالية، والتكلفة المنخفضة، والإطلاق على نطاق واسع، لبناء خط دفاع قوي لسلامة المدار من المصدر، ونتطلع إلى تعزيز مشاركة البيانات والتعاون مع جميع الأطراف للحفاظ على بيئة فضائية مستدامة على المدى الطويل.”

رأى “الفضاء الكوني” أن موارد الطيف الترددي تعتبر أحد العناصر الأساسية لإدارة الفضاء. مع نشر شبكات الأقمار الصناعية منخفضة المدار على نطاق واسع، تبرز بشكل متزايد مشاكل التداخل الكهرومغناطيسي بين أنظمة الأقمار الصناعية، وبين الأقمار الصناعية والأرض، مما يجعل الاستخدام الفعال للطيف الترددي عائقًا رئيسيًا أمام تطوير الصناعة.

قال زانغ بنغ إن “الفضاء الكوني” أجرى العديد من الدراسات حول محاكاة التداخل بين أنظمة الإنترنت عبر الأقمار الصناعية منخفضة المدار وأنظمة أخرى، وقدم العديد من التدابير الفعالة والعملية لتجنب التداخل. وبناءً على ذلك، يطور “الفضاء الكوني” تقنيات مشاركة الترددات المعتمدة على إدراك الطيف، للمساهمة في تحسين كفاءة استخدام موارد التردد.

يرى زانغ بنغ أن الشركات التجارية في مجال الفضاء يمكنها في المستقبل أن تلعب دورًا أكبر في مجال أمن المدار، وتساعد في بناء نظام استشعار فضائي مستقل وذاتي، وتستخدم تقنيات مبتكرة مثل الأقمار الصناعية المعرفية، والمعالجة الذكية على متن الأقمار، والذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات، مما يعزز إدارة الفضاء بشكل تقني.

أما القضية الأعمق من التقنية فهي القواعد.

تتمتع إدارة الفضاء بخصائص واضحة كمنتج عام عالمي وذات طابع خيري قوي. فكيف يمكن بناء آلية عادلة ومستدامة لتوزيع تكاليف إدارة البيئة الفضائية وتحمل المسؤولية بشكل فعال؟

قال مسؤول في “تيان بينغ تكنولوجي”: إنه يجب الالتزام بمبدأ “من يستفيد، هو المسؤول”، و"المسؤولية المشتركة مع تمييز"، لبناء نظام عادل وشفاف ومستدام لتوزيع التكاليف وتحمل المسؤولية.

يرى بينغ هاومين أنه من أجل بناء آلية، يجب أن يشارك فيها الحكومات، والمؤسسات، والصناعة، مع تحديد أهداف ومبادئ وقواعد أساسية للإدارة، لضمان أن تكون قواعد توزيع التكاليف وتحمل المسؤولية قائمة على توافق دولي. كما يعتقد أنه من الضروري إنشاء منصات لمشاركة البيانات في الوقت الحقيقي، مثل بيانات المدار، وتحذيرات التصادم، ورصد الحطام، لتعزيز قدرات استشعار الحالة الفضائية، وتوفير دعم دقيق لاتخاذ القرارات والمسؤولية.

بالإضافة إلى ذلك، يوصي بإنشاء نموذج ثلاثي لتوزيع التكاليف، يعتمد على “المسؤولية التاريخية + المشاركة الحالية + الالتزامات المستقبلية”، لتحديد تكاليف إدارة البيئة الفضائية بناءً على استفادة الشركات أو الدول من أنشطة الفضاء، وبناء نظام تتبع للمسؤولية يوضح من يلوث، ومن يعالج، ومن يدفع التعويض، لتحفيز جميع الأطراف على المشاركة بشكل فعال في إدارة الامتثال.

وفيما يخص المشاركة في صياغة القواعد الدولية، أصبح الشركات التجارية الصينية أكثر نشاطًا. كشف زانغ بنغ أن “الفضاء الكوني” يشارك بنشاط في أبحاث مجموعة العمل الرابعة (SG4) التابعة للجنة الاتصالات الراديوية في الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-R) حول موضوعات شبكات الأقمار الصناعية منخفضة المدار.

قال بينغ هاومين: “يعتقد “الفضاء الكوني” أن إدارة الفضاء ليست عبئًا.” وأضاف: “بل هي فرصة جديدة للصناعة ونقطة نمو اقتصادي.”

تحليل بينغ هاومين: أولاً، ستؤدي الطلبات الجديدة إلى تطوير تقنيات جديدة وتحديثها؛ ثانيًا، ستتسارع تشكيل صناعات جديدة، مثل صناعة استشعار الحالة الفضائية، وخدمات المدار، وإزالة الحطام، وصناعة التمويل والتأمين الفضائي، والتي ستصبح نقاط نمو جديدة لصناعة الفضاء التجارية.

قال مسؤول في “تيان بينغ تكنولوجي”: “تحتوي إدارة الفضاء على إمكانات سوقية هائلة. نؤمن أنه من خلال التعاون بين سلاسل الصناعة والتكنولوجيا، يمكن أن يتحول الطلب على الإدارة إلى فرص سوقية مستدامة، مما يعزز قدرة صناعة خدمات السلامة الفضائية في بلادنا، ويساهم في تطوير صناعة الفضاء التجارية ذات الجودة العالية.”