الاقتصاد الفضائي الدائري: ضرورة لاستدامة الفضاء

ضرورة إنشاء اقتصاد فضائي دائري

يزداد النشاط في الفضاء مع زيادة وتيرة الإطلاقات من قبل وكالات الفضاء الوطنية والشركات الخاصة. لكن الباحثين يقولون إن النهج الحالي لاستكشاف الفضاء غير مستدام، ونحتاج إلى بذل المزيد من الجهود لضمان أن تكون الاقتصاديات المدارية دائرية.

التحديات الحالية

بينما حققت شركات مثل سبيس إكس تقدمًا في مجال الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام، فإن معظم وسائل الإطلاق تُستخدم مرة واحدة فقط، وتُترك بقاياها إما لتحترق في الغلاف الجوي أو لتتسبب في ازدحام مدار الأرض المنخفض. كما أنها تطلق كميات هائلة من الغازات الدفيئة والمواد الكيميائية التي تضر بالأوزون في الغلاف الجوي العلوي.

تُعتبر الأقمار الصناعية أيضًا غير مستدامة. بعد انتهاء مهماتها، غالبًا ما تُنقل إلى “مدار مقبرة”، أو أسوأ من ذلك، تُضاف إلى الكومة المتزايدة من الحطام الفضائي، مما يجعل مدار الأرض المنخفض أكثر صعوبة في التنقل.

التحول نحو اقتصاد دائري

مع تزايد وتيرة الإطلاقات، لم تعد هذه الأساليب قابلة للتطبيق، كما يقول الباحثون. في ورقة نُشرت في Chem Circularity، يجادل العلماء بأننا بحاجة إلى التحول إلى “اقتصاد فضائي دائري” مصمم حول مبادئ التقليل والإصلاح وإعادة التدوير.

يقول جين شوان من جامعة ساري في بيان صحفي: “مع تسارع النشاط في الفضاء، من كوكبات الأقمار الصناعية العملاقة إلى المهمات المستقبلية إلى القمر والمريخ، يجب أن نتأكد من أن الاستكشاف لا يكرر الأخطاء التي ارتكبت على الأرض”. “مستقبل فضائي مستدام حقًا يبدأ بتقنيات ومواد وأنظمة تعمل معًا.”

خطوات نحو الاستدامة

يمكن أن يوفر التقدم الذي تم إحرازه في تحويل صناعات مثل الإلكترونيات وتصنيع السيارات إلى ممارسات أكثر دائرية نموذجًا للاقتصاد الفضائي، كما يقول الباحثون.

لتقليل النفايات في الصناعة، يقولون إن المركبات الفضائية بحاجة إلى أن تكون أكثر متانة لزيادة عمرها الافتراضي. يمكن أن يقلل ذلك من النفايات المادية الناتجة عن المركبات نفسها ويقلل من عدد الإطلاقات المطلوبة.

كما يمكن أن يلعب جعل المركبات الفضائية أكثر قابلية للإصلاح دورًا مهمًا، كما يلاحظون. لجعل ذلك ممكنًا، يجب أن تصبح محطات الفضاء مراكز تقوم بأعمال الصيانة وبناء مكونات المركبات الفضائية. يمكنها أيضًا إعادة تزويد الأقمار الصناعية بالوقود الموجودة بالفعل في المدار لتمديد أعمارها الافتراضية.

التحديات المستقبلية

إعادة تدوير المركبات الفضائية أكثر تحديًا بسبب الكمية الهائلة من التآكل التي تتعرض لها في الظروف القاسية للفضاء وعملية العودة القاسية إلى الغلاف الجوي. يقول الباحثون إن الشركات بحاجة إلى تطوير أنظمة هبوط ناعمة مثل المظلات والوسائد الهوائية لضمان إمكانية إعادة المركبات بأمان.

تدعو الدراسة أيضًا إلى جهود منهجية لتنظيف الحطام المداري الحالي. ستقلل هذه الجهود من مخاطر الاصطدامات ولكن يمكن أن تستعيد أيضًا مواد قيمة. ستتطلب هذه الأعمال أدوات جديدة مثل الأذرع الروبوتية والشبكات التي يمكنها التقاط المركبات الفضائية التي تتحرك بسرعات تصل إلى آلاف الأميال في الساعة.

التعاون الدولي

التحدي الأكبر، كما يقول الباحثون، هو أن هذا سيمثل تحولًا أساسيًا في طريقة عمل صناعة الفضاء. وهذا يعني أن التقدم الجزئي في مكونات أو عمليات فردية لن يكون كافيًا: ما هو مطلوب هو التزام شامل بأنظمة تشغيل مختلفة تمامًا.

يقول شوان: “نحتاج إلى الابتكار على كل مستوى، من المواد التي يمكن إعادة استخدامها أو إعادة تدويرها في المدار، إلى المركبات الفضائية القابلة للتعديل بدلاً من التخلص منها، إلى أنظمة البيانات التي تتعقب كيفية تقدم عمر الأجهزة في الفضاء”. “لكن بنفس القدر من الأهمية، نحتاج إلى التعاون الدولي وأطر السياسات لتشجيع إعادة الاستخدام والاستعادة خارج الأرض.”

قد يثبت ذلك تحديًا في مجال اتسم بالتنافس الجيوسياسي الشديد. لكن لدينا فرصة ذهبية لتجنب نفس الأخطاء التي ارتكبناها هنا على الأرض.