كيف نحمي كوكبنا الأرض من الكويكبات المتساقطة ؟ الجواب في التقرير

الجزء الأول :

في الظروف العادية يستقبل الغلاف الجوي الأرضي  يوميا   أكثر من مئة مليون قطعة من المادة ولحسن الحظ معظم هذه القطع العائدة للكويكبات والمذنبات  صغيرة الحجم بعضها يظهر على شكل أجسام مضيئة نسميها شهبا نتيجة تبخر هذه القطع في الغلاف الجوي السميك للأرض وبعضها الأخر يصل الى سطح الأرض بسبب عدم تبخره الكامل ونسميه نيزكا .

 إنه موضوع مشعب ومتفرع وقبل ان نجيب على  سؤالنا الأساسي والمتمثل في :كيف نحمي أرضنا من الكويكبات المتساقطة قد  نجد انفسنا نجيب على تساؤلات أخرى ….وأول سؤال  يتبادر الى ذهنك :  كيف ومن اين أتت هذه القطع ولماذا تتجه نحو  الأرض ؟

إذن دعونا لنجيب …..تاتي هذه القطع الصغيرة من نظامنا الشمسي وبالضبط من الكويكات والمذنبات حيث إن تركيبها يشير الى أصولها …  وقد يسال متابع اخر كيف يتم تحديد مكونات هذه القطع ؟…سنجيب عن هذا السؤال لاحقا …لكن لنكمل الجواب الأول ….إذن هذه الأجسام الصغيرة جدًا ما هي إلا بقايا ومخلفات المذنبات، تنفصل منها ومن ذيلها عند الاقتراب من الشمس. وأثناء دوران الأرض حول الشمس فإنها تتقاطع مع مدار هذه الأجسام وتؤثر الجاذبية الأرضية على هذه الأجسام فتدخل إلى الغلاف الجوي للأرض ملايين من الأجسام الصلبة الصغيرة جدًا، وبسرعات هائلة تتراوح ما بين 12 إلى 72 كيلومترا في الثانية الواحدة، وهي سرعات كافية لكي يولد الاحتكاك بين الجسيمات والغلاف الجوي، وتكون نتيجته نقطة مضيئة تنطلق في السماء المظلمة، أو خطا لامعا يظهر ويختفي سريعًا كما ترى أحيانا  بالعين المجردة عندما تنظر الى السماء  لتستمتع بجمالها .

وباعتبار متوسط كتلة الجسيم المسبب للشهاب حوالي 0.25 جرام، فإن الأرض تستقبل ما بين 10 إلى 100 طن من تلك الجسيمات يوميا …

كيف يتم تحديد مكونات النيازك  ؟

يمكن للعلماء تحديد مكونات النيازك إنطلاقا من الطيف الضوئي للشهب الناتجة عن دخول هذه القطع الصغيرة للغلاف الجوي الأرضي  حيث يؤشر لون الشهاب لمكوناته فذرات الحديد تعطي للشهاب اللون الأصفر والصوديوم يعطي اللون البرتقالي والكالسيوم يعطي اللون البنفسجي والسليكون يعطي اللون الأحمر وهكذا ….

بيد انه عندما تصطدم أجسام أكبر بغلاف الأرض الجوي، فإنها تنفجر بدلاً من أن تتبخر. فمثلاً في شهر يناير عام 2000 ، انفجرت صخرة يصل  قطرها  نحو مترين الى ثلاثة أمتار فوق منطقة يوكن في كندا، بقوة تعادل ما بين أربعة وخمسة كيلوطن من الديناميت(TNT)….وفي  30 يونيو 1908 شوهد وميض قوي في سماء سيبيريا تبعه إنفجار هائل تعادل قوته ألف قنبلة نووية إجتاح مساحات واسعة من الغابة  تقدرب 2000  كيلومتر مربع ولا يزال الإنفجار الضخم يثير جدلا واسعا في أوساط العلماء الى حد الأن . وعلى ما يقرب قرن من الزمان إختلف العلماء على تقييم وتفسير سبب الإنفجار …فمنهم من أرجع سببه الى جرم سماوي : مذنب او نيزك إنفجر في تلك المنطقة الغير الماهولة …ومنهم من أرجعه الى إنفجار سفينة فضائية …؟؟

كما توجد في منطقة حديثة في محافظةالأنبار في العراق حفرة كبيرة من أثر سقوط نيزك تسمى هذه الحفرة (بالخسفة) كثيرا ما يقصدها الجيولجيون لدراسة مكونات تربتها. 

وهناك نظرية علمية ترى إن انقراض  « الديناصورات « ، سببه نيزك عملاق ضرب الكرة الأرضية، فقبل أكثر من 65 مليون سنة كانت « الديناصورات » تعيش على الأرض وفجأة ضربها نيزك عملاق عندما سقط على سطحها وكان يبلغ عرضه حوالي عشرة كيلومترات سرعته 90 ألف كم/ساعة. وتسبب في القضاء على « الديناصورات »، وتدمير   ما يعادل 70 % من  أشكال الحياة التي كانت تعيش في الكوكب  سواء أكانت نباتية أم حيوانية، ولم يعد لها وجود في سجلات الحفريات القديمة. وتطورت بعده الثدييات وظهر الإنسان.

وفي الوقت الحالي مع وجود تلسكوبات حديثة ومتطورة  رصد العلماء ألاف الكويكبات ..حيث  تم رصد الى حد الأن  حوالي 600000 كويكب منها 10000 كويكب قريب للأرض والتي تشكل خطرا حقيقيا على الأرض ومن فيها .

وبلغة الأرقام والنسب تشير الأرصاد الحديثة للأجسام القريبة للأرض أي الكوكيبات والمذنبات التي تتقاطع مساراتها مع مدار الأرض   بأن احتمال وقوع حادثٍ مشابهٍ في هذا القرن يقدَّر بنحو 10 في المئة. والكويكبات التي قطرها 100 متر أو أكثر تشكل خطرًا أكبر لأنها تنفذ بعمق أكبر داخل الغلاف الجوي للأرض، ويمكن أن تصطدم بسطح الأرض. ومثل هذا الإختراق  الذي  يبلغ احتمال وقوعه قبل نهاية هذا القرن نحو 2 في المئة ـ يمكن أن يتسبب في انفجار قوته 100 ميگاطن من الديناميت أو أكثر. .وإن كويكبًا قطره أكبر من كيلومتر واحد، يمكن أن يصطدم بالأرض بطاقة تعادل 000 100 ميگاطن من الديناميت، وهي أكبر من طاقة جميع الأسلحة النووية المتوافرة حاليًا. واصطدامٌ بهذا الحجم، أو أكبر، يمكن أن يؤدي إلى تدميرٍ كاملٍ للحضارة البشرية. ويقدر  احتمال وقوع مثل هذا الحادث في هذا القرن بنسبة  1/5000  .

كل هذه ا الحسابات و التوقعات جعلت مجموعة من العلماء يضعون خططا واليات و يبحثون  في صنع وسائل وتقنيات تجنب الأرض  هذه الكوارت  ….. فما هي هذه الخطط والأليات ؟ وهل يستطيع الإنسان ترجمة هذه الخطط الى أدوات مادية و وسائل واقعية لتجنب هذه المخاطر ؟ 

 الجزء الثاني :

منذ حدوث هذه الكوارث فكر العلماء في اليات لتجنب هذه الكوارث ووضعوا عدة خطط لبناء درع  وقائي كامر طاريء لحماية الأرض من الكويكبات المتساقطة فيما طالب اخرون الأمم المتحدة لبناء نظام دفاعي يتمثل في نشر سفن فضائية مهمتها تدمير او تحريف مسار هذه الكواكب   وجاء في الدعوة انه يتوجب على الأسرة الدولية العمل على إتخاذ تلاثة عوامل وقائية : التحذير ، إستحداث تقنيات لتحريف المسار ،وترجمتها الى وسائل دفاعية فاعلة ضد اي حوادث مستقبلية .

 طوال العقد الماضي، قام العلماء والمهندسون باقتراح خطط آليات مختلفة لحرف كويكب متجه إلى الأرض عن مساره، [انظرالصورة أسفله]. وقد طالب كثير من الباحثين بتفجير سلاح نوويٍّ على الكويكب، أو بالقرب منه، لتفتيته أو لحرفه عن مساره؛ لكن من الصعب التنبؤ بآثار انفجار نووي، ودفع عدم اليقين هذا عددًا من الخبراء للنظر إلى هذا الخيار على أنه آخر ما يمكن اللجوء إليه.

وفي مطلع الألفية الثانية وبالضبط 2002 و2003، بدأ الاهتمام يتركّز على خياراتٍ يمكن التحكم فيها لحرف الكويكبات عن مساراتها.  ، وبدؤوا يدرسون فكرة إرسال قاطرة فضائية غير مأهولة تلتقي الكويكبَ القادمَ وتلتصق بسطحه، وتدفعه ببطء كي تبعده عن الأرض.  ولدفع الكويكب، يجب على القاطرة الفضائية استخدام محركات تعمل بالطاقة النووية وتنفث دفقات من الپلازما( مزيج عالي الحرارة من الأيونات والإلكترونات ).

قد يبدوا لك الأمر سهلا من ناحية الخطط و  والأفكار لكن  العملية  معقدة جدا …دعونا لنشرح أكثر . فلحرف الكويكب عن مساره يتعين على العلماء رصد الكويكب قبل عقد من الزمن على الأقل من الإصطدام لتوفير الوقت الكافي لدراسة الكويكب من جميع النواحي : الكتلة ، السرعة ، الحجم ، التركيبة الجيولوجية …وكذا معرفة ما إذا كان الكويكب  سيصدم  فعلا بالأرض ام لا . …لكن لحسن الحظ مع التطورات  الأخيرة التي شهدها هذا القطاع خاصة التحسينات في برامج الرصد فإن نسبة توقع الإصطدام أو عدمه أصبح مرتفعا او مقبولا على الأقل . ولمنع جرم من الإصطدام بالأرض فأن أفضل خطة من الناحية العملية تكمن إما في تسريع الجرم بدفعه  باتجاه  حركته المدارية او في تخفيض سرعته بدفعه في الإتجاه المعاكس . فكما نعلم فتغيير سرعة الكوكيب يؤثر على في دوره المداري ( أي الومن اللازم لدوارنه حول الشمس ) . ولان كوكب الأرض يتحرك في مداره بسرعة قدرها 29,8 كيلومتر في الثانية ولان قطره يساوي  80012  كيلومتر فان كوكبنا يحتاج الى 215 ثانية ليقطع  مسافة  تساوي طول شعاعه . إذن فإذا كان هناك كويكبا يتجه نحو إصطدام مباشر لا شك ولا غبار عليه  بالأرض فإن الحل هو تغيير دورالكويكب ليصل الى موقع الإصطدام المفترض مع الأرض  قبل او بعد وصول الأرض الى هذا الموقع ب 215 ثانية على الأقل . وهذا سيسمح  لهذا الجرم ليمر بسلام قرب كوكبنا .

وبلغة الأرقام إذا إعتبرنا كويكبا  دوره المداري 1.15 سنة، تدفعه مركبة ( اوقاطرة ) في إتجاه الحركة المدارية منذ 12 سنة قبل الإصطدام المتوقع مع كوكب الأرض فإن خلال ثلاثة أشهر من الدفع المستمر الذي يؤدي الى تغيير  في سرعة الكويكب بمقدار  سنتيمتر واحد في الثانية ، يقطع الكويكب القوس الاخضر الممثل في الوثيقة أسفله  موسعا مداره بشكل طفيف .  وبعد 12 سنة من السفر في المدار المدد (الخط الأخضر المبين في أسفل وعلى يسار الوثيقة )   سيصبح الكويكب على مسافة 6720  كيلومتر ا وراء  موقع لقائه المفترض بالأرض  اي وراء الموقع الذي يفترض ان يكون موجودا فيه إن لم يتم حرفه عن مساره .

 

 من الناحية النظرية كل هذا ممكن لكن من الناحية الفنية والتقتية مازلت هذه  العلميات تواجه مشاكل عديدة  اهمها على سبيل المثال فاعلية الصاروخ المستعمل في إطلاق هذه المركية أي الدفع النوعي ، وهو الدفع الناتج من احتراق كل وحدة وقود مستهلكةٍ في الثانية. وأكثر الصواريخ الكيميائية فاعلية يمتلك دفعًا نوعيًا يبلغ 425 ثانية عندما يعمل في الخلاء (وحدة الدفع النوعي هي الثانية).وهنالك بضعة محركات أيونية هي الآن قيد التطوير، يمكنها تحقيق الدفع النوعي المستهدَف الذي يقارب 000 10 ثانية لكن المحركات المطلوبة لقاطرة الكويكبات لابد أن تمتلك دفعًا نوعيًا يبلغ 000 100 ثانية.  

وقام العلماء  أيضا بدراسة  طرق وخطط أخرى لتجنب الإصطدام  وهي كالتالي :

طريقة دافع الكتلة  وهو جهاز يينى على سطح الكويكب ليقوم بقذف الصخور الى الفضاء بشكل متكرر  لسبب في تغيير  كتلة الكوكيب وبالتالي تغيير في سرعته .وميزة دافع الكتلة تكمن في قذ المادة من الكويكب نفسه دون الحاجة الى نقل  الصواريخ من الأرض .لكن قذف الصخور يحتاج مع ذلك إلى مصدر طاقة مهم. وتصميم مثل هذه الآلة وإقامتها على سطح الكويكب ما زال نوعا من الخيال الواقعي يوجد في الأوراق . 

طريقة الإستئصال : وهي طريقة شبيهة من حيث المفهوم لطريقة الإنفجار النووي الذي ذكرناه سابقا لكنها  أبطأ وتعتمد على تسخين مساحة صغيرة على احد جوانب الكويكب بليزر قوي يسير بقربه أو بوساطة أشعة الشمس المنعكسة من مرآة فضائية عملاقة. فالمادة السطحية المتبخرة تعطي دفعًا للكويكب بالاتجاه المطلوب. والميزة النوعية لهذه الطريقة مع الطرق الأخرى  أن دوران الكويكب لا يؤثر في العملية. لكنها كذلك تعاني من بعض العيوب الفنية حيث للإبقاء الليزر، أو المرآة، في موقعه بدقة في الجانب المحدد من الكويكب مدة طويلة،  يتطلب توافر الوقود بكميات كبيرة. ثم إن التجهيزات الضوئية التي تتطلبها هذه الفكرة مكلفة .

ولم يتوقف العلماء في دراسة العديد من الخطط القابلة للنجاح وتطورها   في الوقت الحالي وسنطرق الى هذه التقنيات الحالية التي تم التوصل إليها بشكل اكبر في الأيام القليلة المقبلة إن شاء لكن هذه المرة لا نريد الدخول اكثر في تفاصيل التفاصيل لكن نريد ان فقط تسليط الضوء على بعض الخطط والتقنيات المقترحة من طرف العلماء لحماية كوكبنا المحبوب هذا  وكذا المعوقات التي تعترض تطبيق هذه الخطط  في الواقع.

وفي الاخير  أدعوا الى كل من لديه افكار أخرى في هذا المجال او مقالات أخرى مرتبطة بهذا الموضوع او مواضيع اخرى شبيهة ان يرسلها ويشاركها معنا وشكرا …

 إعداد : ذ. رشيد جنكل 

 

المصدر 1 ، المصدر 2