تلوث الهواء يجعل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والاتصالات "مشلولة" بسهولة أثناء العواصف الشمسية

توصلت دراسة جديدة إلى أن تغير المناخ يغير بنية الغلاف الجوي للأرض، مما يعرض الأقمار الصناعية، بما في ذلك نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والاتصالات، لخطر أكبر أثناء العواصف الشمسية.

مع اعتماد البشرية بشكل متزايد على الأقمار الصناعية للإنترنت والملاحة وحتى الدفاع، ظهر قلق جديد: الانبعاثات التي تسبب الاحتباس الحراري العالمي يمكن أن تجعل هذه الأقمار الصناعية أكثر عرضة للعواصف الشمسية - الصورة: الذكاء الاصطناعي

وجد العلماء أن زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي العلوي تُقلل من كثافة الهواء. في الوقت نفسه، تُزيد العواصف الشمسية، التي تصطدم فيها جسيمات مشحونة من الشمس بالغلاف الجوي، من كثافة الهواء. وقال العلماء في ورقة بحثية نُشرت في مجلة "رسائل الأبحاث الجيوفيزيائية"، إن هذا التغير السريع والكبير في الكثافة قد يُسبب مشاكل خطيرة للأقمار الصناعية.

العواصف الجيومغناطيسية هي اضطرابات في المجال المغناطيسي للأرض ناتجة عن النشاط الشمسي. يمكن للعواصف القوية أن تزيد من كثافة الغلاف الجوي العلوي، مما يُصعّب على الأقمار الصناعية الحفاظ على مدارها وسرعتها. إذا اختلّ توازنها، فقد تفقد ارتفاعها تدريجيًا، مما يُقصّر عمرها التشغيلي.

تُظهر عمليات المحاكاة التي أُجريت على الحاسوب العملاق التابع للمركز الوطني الأمريكي لأبحاث الغلاف الجوي (NCAR) أنه بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين، قد تنخفض كثافة الغلاف الجوي العلوي بنسبة تتراوح بين 20% و50%. وعند حدوث عاصفة مغناطيسية قوية، ستكون الزيادة في الكثافة أكبر بكثير مما هي عليه الآن، من الضعف إلى ثلاثة أضعاف.

بالنسبة لصناعة الأقمار الصناعية، تُعدّ هذه مسألة بالغة الأهمية. يجب أن تأخذ تصاميم الأقمار الصناعية في الاعتبار الظروف الجوية المستقبلية، بدلاً من الاعتماد فقط على البيانات التاريخية، كما صرّح الباحث نيكولاس بيداتيلا.

إن الغلاف الجوي الأرق يعني أن الأقمار الصناعية تتعرض لمقاومة أقل، ولديها مدارات أكثر استقرارًا، ويمكن أن تتمتع بعمر أطول.

ولكن هناك مفارقة هنا: إذ إن "تمديد الحياة" هذا هو الذي يتسبب في بقاء الحطام الفضائي، بما في ذلك الأقمار الصناعية التي خرجت من الخدمة والقطع الصغيرة، لفترة أطول في مدار منخفض حول الأرض.

أثناء العاصفة المغناطيسية، يمكن لارتفاع قصير في كثافة الغلاف الجوي أن يتسبب في سقوط الأقمار الصناعية والحطام بشكل أسرع، مما يزيد من خطر الاصطدام المتسلسل.

يمكن لقطعة صغيرة من الحطام تصطدم بقمر صناعي نشط أن تخلق آلاف القطع الجديدة، مما يتسبب في "تأثير الدومينو" عبر منطقة مدارية بأكملها.

وقد اتخذت الدراسة عاصفة مايو/أيار 2024 كمثال نموذجي، عندما خلقت سلسلة من الانبعاثات الكتلية الإكليلية من الشمس عرضًا غير عادي للشفق القطبي في العديد من المناطق ذات خطوط العرض المنخفضة، والتي نادرًا ما تُرى.

إلى جانب هذا الجمال الأخّاذ، تعرّضت بعض الأقمار الصناعية للتعطيل أو حتى للفشل. عند محاكاة السيناريو نفسه في أعوام ٢٠٤٠ و٢٠٦١ و٢٠٨٤، وجد الفريق أن تغير المناخ سيُضخّم تأثير العواصف المغناطيسية على الغلاف الجوي، مُسبّبًا تغيرات مفاجئة في الكثافة أقوى بكثير مما هي عليه اليوم.

أكد بيداتيلا: "بعد 30 عامًا، قد تُحدث عاصفة بنفس حجم العاصفة الحالية استجابة جوية مختلفة تمامًا". هذا يعني أن قطاع الأقمار الصناعية لا يمكنه الاعتماد على البيانات التاريخية في التصميم، بل يُجبر على إعادة حساباته والتكيف مع تغيرات الأرض في ظل التأثير المزدوج للمناخ والفضاء.

العودة إلى الموضوع

مينه هاي

المصدر: https://tuoitre.vn/o-nhiem-khong-khi-lam-gps-vien-thong-de-te-liet-trong-bao-mat-troi-20250816084257144.htm