الفضاء لم يعد آمناً.. تغير المناخ يهدد الأقمار الاصطناعية

تم تحديثه الثلاثاء 2025/3/11 11:22 م بتوقيت أبوظبي
وجد مهندسو الفضاء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي، تغير بيئة الفضاء القريب من الأرض بطرق من شأنها أن تقلل بمرور الوقت من عدد الأقمار الاصطناعية التي يمكن أن تعمل هناك بشكل مستدام.
وفي دراسة ظهرت أمس الإثنين في Nature Sustainability، أفاد الباحثون أن ثاني أكسيد الكربون وغيره من الغازات المسببة للاحتباس الحراري العالمي يمكن أن تتسبب في انكماش الغلاف الجوي العلوي، وهي إحدى طبقات الغلاف الجوي ذات الأهمية الخاصة، وتعتبر الغلاف الحراري حيث تدور محطة الفضاء الدولية ومعظم الأقمار الاصطناعية اليوم.
وعندما ينكمش الغلاف الحراري، تقلل الكثافة المتناقصة من السحب الجوي، وهي القوة التي تسحب الأقمار الاصطناعية القديمة والحطام إلى ارتفاعات حيث ستواجه جزيئات الهواء وتحترق.
وبالتالي فإن السحب الأقل تعني عمرًا أطول للحطام الفضائي، والذي سينتشر في المناطق المرغوبة لمسارات الأقمار الاصطناعية لعقود من الزمن وسيزيد من احتمالية الاصطدامات في المدار.
وأجرى الفريق عمليات محاكاة لكيفية تأثير انبعاثات الكربون على الغلاف الجوي العلوي وديناميكيات المدار، من أجل تقدير "القدرة الاستيعابية للأقمار الاصطناعية" في مدار الأرض المنخفض.
وتتنبأ هذه المحاكاة بأنه بحلول عام 2100، قد تنخفض القدرة الاستيعابية للمناطق الأكثر شعبية من مدارات الأقمار بنسبة تتراوح بين 50-66% بسبب تأثيرات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي.
ويقول مؤلف الدراسة ريتشارد ليناريس، الأستاذ المشارك في قسم الملاحة الجوية والفضائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا AeroAstro، "إن سلوكنا مع الغازات المسببة للاحتباس الحراري العالمي هنا على الأرض على مدى السنوات المائة الماضية له تأثير على كيفية تشغيلنا للأقمار الاصطناعية على مدى السنوات المائة القادمة".
ويضيف المؤلف المشارك للبحث، ويليام باركر، وهو طالب دراسات عليا في قسم الملاحة الجوية والفضائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، "إن الغلاف الجوي العلوي في حالة هشة حيث يعطل تغير المناخ الوضع الراهن".
وأضاف بقوله "في الوقت نفسه، كان هناك زيادة هائلة في عدد الأقمار الاصطناعية التي تم إطلاقها، وخاصة لتقديم الإنترنت عريض النطاق من الفضاء، وإذا لم ندير هذا النشاط بعناية ونعمل على تقليل انبعاثاتنا، فقد يصبح الفضاء مزدحمًا للغاية، مما يؤدي إلى المزيد من الاصطدامات والحطام".
وتشمل الدراسة المؤلف المشارك ماثيو براون من جامعة برمنغهام.
تنكمش وتتمدد طبقة الثيرموسفير بشكل طبيعي كل 11 عامًا استجابة لدورة النشاط المنتظمة للشمس.
وعندما يكون نشاط الشمس منخفضًا، تتلقى الأرض إشعاعًا أقل، وتبرد غلافها الجوي الخارجي مؤقتًا وينكمش قبل أن يتمدد مرة أخرى أثناء ذروة النشاط الشمسي.
وفي تسعينيات القرن العشرين، تساءل العلماء عن الاستجابة التي قد تكون للغلاف الحراري للغازات المسببة للانحباس الحراري.
وأظهرت نماذجهم الأولية أنه في حين تحبس الغازات الحرارة في الغلاف الجوي السفلي، حيث نشهد الاحتباس الحراري العالمي والطقس، فإن نفس الغازات تشع الحرارة على ارتفاعات أعلى بكثير، مما يؤدي إلى تبريد الغلاف الحراري بشكل فعّال.
ومع هذا التبريد، توقع الباحثون أن ينكمش الغلاف الحراري، مما يقلل من كثافة الغلاف الجوي على ارتفاعات عالية.
وفي العقد الماضي، تمكن العلماء من قياس التغيرات في السحب على الأقمار الاصطناعية، مما قدم بعض الأدلة على أن الغلاف الحراري ينكمش استجابة لشيء أكثر من دورة الشمس الطبيعية التي تستمر 11 عامًا.
ويقول باركر، "السماء تسقط حرفيًا، ولكن على مقياس عقود، ويمكننا أن نرى ذلك من خلال كيفية تغير السحب على أقمارنا الاصطناعية."
وتساءل فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عن كيفية تأثير هذه الاستجابة على عدد الأقمار الاصطناعية التي يمكنها العمل بأمان في مدار الأرض.
ويقول الفريق أنه يوجد اليوم أكثر من 10000 قمر اصطناعي ينجرف عبر مدار أرضي منخفض، وذلك في منطقة الفضاء التي تصل إلى 1200 ميل (2000 كيلومتر)، من سطح الأرض.
وتقدم هذه الأقمار الاصطناعية خدمات أساسية، بما في ذلك الإنترنت والاتصالات والملاحة والتنبؤ بالطقس والخدمات المصرفية.
وتضخم عدد الأقمار الاصطناعية في السنوات الأخيرة، بشكل يتطلب من المشغلين إجراء مناورات منتظمة لتجنب الاصطدام للحفاظ على السلامة.
ويمكن لأي تصادم يحدث أن يولد حطامًا يبقى في المدار لعقود أو قرون، مما يزيد من فرصة حدوث تصادمات لاحقة مع الأقمار الاصطناعية، القديمة والجديدة.
ويقول باركر، "تم إطلاق المزيد من الأقمار الاصطناعية في السنوات الخمس الماضية مقارنة بالسنوات الستين السابقة مجتمعة، وأحد الأشياء الرئيسية التي نحاول التأكد منها هو ما إذا كان المسار الذي نسلكه اليوم لهذه الأقمار مستدامًا".
aXA6IDE3Mi44NS4xMTAuMjQ3IA==
جزيرة ام اند امز
US

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

البوابة

منذ 11 ساعات

• البوابة

دوره تدريبية بهيئة الطاقة الذرية حول تحليل الحمض النووي

في إطار دعم البحث العلمي والتعاون العربي في مجالات التقنيات النووية الحديثة، تنظم هيئة الطاقة الذرية المصرية بالتعاون مع الهيئة العربية للطاقة الذرية دورة تدريبية متقدمة بعنوان "تحليل الحمض النووي والتقانات النووية لتحديد الهوية للعينات الحديثة والقديمة"، وذلك خلال الفترة من 25 إلى 29 مايو 2025 بمقر هيئة الطاقة الذرية بمدينة نصر. إن الجينوم هو كتاب الحياة للكائن الحي، وتكمن أهميته في تحديد الصفات الوراثية والفروق بين الأفراد، ما جعله أداة أساسية في مجالات الطب الشرعي، تحديد الهوية، تحاليل البصمة الوراثية، علم الجرائم، والأبحاث الأثرية والوراثية القديمة. وقد أتاح التقدم في تقنيات التحليل الجيني، خاصةً تقنيات الجيل التالي لتسلسل الحمض النووي (NGS)، فرصًا غير مسبوقة لدراسة البقايا الحيوية والأثرية، وفهم الأنماط الجينية للأشخاص في الماضي، سواء لتحديد الهويات أو الأمراض أو ظروف الحياة. وتُعد تقنيات النظائر المشعة والثابتة مكملاً للتحليل الجيني في تحديد عمر الأثر والبيئة الحياتية للإنسان القديم، مما يعزز من قيمة التحليلات الميتاجينومية والبيولوجية. التعريف بأهمية ودور التكنولوجيا النووية والإشعاعية وأكد الدكتور هداية أحمد كامل نائب رئيس هيئة الطاقة الذرية للتدريب والتعاون الدولي أن هذه الدورة تأتي استكمالًا للدور الذي تلعبه الهيئة في التعريف بأهمية ودور التكنولوجيا النووية والإشعاعية في المجالات المختلفة بالإضافة إلى تطوير الكفاءات البحثية وتطبيقات العلوم النووية في المجالات المتعددة، موضحاً أن هذه الدورة تأتي ضمن سلسلة من الأنشطة المشتركة التي تنظمها الهيئتان بهدف نقل التكنولوجيا النووية وتطوير استخداماتها في خدمة المجتمع العربي علميًا وتطبيقيًا. وأشار الدكتور طارق المغربي، ممثل الهيئة العربية للطاقة الذرية إلى أن التقانات النووية لتحليل الحمض النووي تمثل ركيزة أساسية في مجالات الأمن الحيوي والطب الشرعي والتاريخ الوراثي، والهيئة العربية للطاقة الذرية تسعى إلى دعم الدول العربية في مواكبة هذه التطورات من خلال التدريب المستمر وتبادل الخبرات." من جانبه، أوضح الدكتور مصطفى شوشة، المنسق المحلي للدورة، أن الدورة تستهدف اطلاع المشتركين من المتخصصين والمهتمين وطلاب الدراسات العليا في مجالات التكنولوجيا الحيوية والطب الشرعي وعلم الأحياء علي أساسيات وتطبيقات التقنيات الجزيئية الحديثة المستخدمة في مختبرات تحليل الحمض النووي الشرعي والحمض النووي القديم بالإضافة الي استخدامات التقنيات النووية والطرق الجزيئية في مجال التعرف علي هوية العينات البشرية الحديثة والقديمة وظروف حياتها السابقة. كما تشتمل الدورة علي التعريف بالآليات الجزيئية الممرضة والمتسببة في الأمراض الوراثية. تشمل الدورة التدريبية عدة محاور منها مقدمة عن الجينوم البشري والاختلافات الجينومية، وأساسيات وتطبيقات البصمة الوراثية وعلم الوراثة الشرعي، وأدوات تحليل البيانات لعلم الوراثة الشرعي، والتشخيص الجزيئي للاضطرابات الجينية، واضطرابات النمو الجنسي والمعضلات الأخلاقية ذات الصلة، واستخدام الكربون المشع في تقدير عمر الآثار، واستخدام النظائر الثابتة في معرفة الظروف البيئية لحياة الكائنات الأثرية، وتحاليل الحمض النووي القديم للبقايا البشرية، وتطبيقات تحاليل الحمض النووي القديم لبقايا المصريين القدماء، وتلف الحمض النووي بعد الوفاة، والتحقق من نتائج الحمض النووي القديمة، وأساسيات تحليل تسلسل الجيل التالي (Next Generation Sequencing)، وتطبيقات تسلسل الجيل التالي في الطب الشرعي، وأدوات المعلوماتية الحيوية لعلم الوراثة الشرعي، واستخدامات التحليل الميكروبيومي البشري في الطب الشرعي، وتحاليل علم التخلق (Epigenetics) في الطب الشرعي، والتنميط الظاهري الجينومي (Genomic Phenotyping)، كما تشمل الدورة زيارة ميدانية لمتحف الحضارات، وهو المتحف الذي يلعب دورًا محوريًا في عرض تاريخ مصر من عصور ما قبل التاريخ حتى العصر الحديث، من خلال قطع أثرية نادرة تُبرز تطور الحضارة المصرية عبر العصور، كما يضم قاعة المومياوات الملكية التي تُعد من أبرز معالمه، وتُبرز عظمة ملوك وملكات مصر القديمة، وتعد هذه الزيارة هامة جداً في مجال التطبيق العملي لموضوع الدورة. يشارك في الدورة التدريبية 21 متدرباً من 10 دول عربية وهي مصر، العراق، تونس، ليبيا، موريتانيا، لبنان، الأردن، عمان، فلسطين والسعودية.

العين الإخبارية

منذ يوم واحد

• العين الإخبارية

التربة في موازنة الكربون العالمي.. بين التخزين والانبعاثات

التربة الاستوائية أيضًا تُطلق كميات هائلة من الكربون مع ارتفاع درجات الحرارة، وتلك أزمة جديدة. تلعب التربة دورًا محوريًا في دورة الكربون، والتي تُعد أحد الدورات البيوجيوكيميائية الرئيسية، وهي ضرورية لتدوير العناصر وتنظيم تركيزات غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، والذي يتسبب تراكمه في ارتفاع درجات الحرارة العالمية والتسبب في ظاهرة الاحتباس الحراري باعتباره أحد الغازات الدفيئة وأكثرهم شهرة. لذلك، يسعى العلماء جاهدين لفهم مدى حساسية الكربون العضوي المخزن في التربة وعلاقته بالتغيرات المناخية وتأثيره في درجات الحرارة والرطوبة. هذا الأمر، أخذته على عاتقها مجموعة بحثية ألمانية؛ فدرسوا كيف يمكن أن تتسبب الحرارة المرتفعة في إطلاق سريع للكربون من التربة إلى الغلاف الجوي. ونشر الباحثون تخزين التربة من المعروف أنّ التربة الصقيعية التي تتميز بمحتواها المجمد بأنها تتأثر بالارتفاع في درجات الحرارة، حيث يذوب جليدها وتُطلق الكربون، وقد أشارت العديد من الأبحاث إلى تأثير ذلك على التغيرات المناخية. لكن في نفس الوقت، هناك التربة في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية، والتي تخزن كميات هائلة من الكربون العضوي أيضًا، ولم يكن واضحًا بعد كيفية إطلاقها للكربون. رواسب تخبر عن الماضي أراد الباحثون التدقيق في تربة المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية. لذلك حصل الباحثون على عينات من المواد العضوية المشتقة من الأرض ونُقلت من التربة من نهر النيل في أفريقيا إلى البحر الأبيض المتوسط. وهنا يجدر بالذكر أنّ نهر النيل يمر عبر 11 دولة أفريقية من ضمنها بلاد تقع في مناطق استوائية وشبه استوائية إلى أن تصل للمصب عند البحر الأبيض المتوسط. وعادةً تأتي العينة من نواة رواسب بحرية ساحلية ترسبت وتُقدر أعمار محتوياتها بآلاف السنين. من خلال تلك الرواسب، يمكن للباحثين النظر إلى عصور بعيدة من تاريخ الأرض حينما كان المناخ مختلفًا عما هو عليه اليوم. وفي الدراسة استطاع الباحثون من خلال دراسة العينات الوصول إلى فترات زمنية طويلة تمتد إلى 18 ألف سنة ودرسوها جيدًا. نتائج وجد الباحثون أنّ أعمار الكربون الأرضي لم يتغير إلا بصورة طفيفة نتيجة التغيرات في هطول الأمطار والجريان السطحي، لكن يبدو أنها تأثرت بالتغيرات في درجات الحرارة بقوة. ولاحظوا أيضًا أنّ التغيرات في أعمار الكربون الناتجة عن ارتفاع درجات الحرارة بعد العصر الجليدي الأخير، كانت أكبر بكثير من المتوقع. ويرجح الباحثون أنّ هذا يعود إلى نشاط الميكروبات التي تحلل المواد العضوية بنشاط أعلى في الظروف الدافئة والرطبة، وهي الظروف التي كانت سائدة في تلك الفترة، وقد أدى ذلك إلى انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون من التربة الاستوائية بصورة أقوى. وهذا يعني أنّ التربة والتي تُعد بالوعة كربونية، تمتص وتخزن كميات هائلة من الكربون، قد تكون في يوم ما أحد المصادر المطلقة لثاني أكسيد الكربون، ما يُشكل خطرًا على المناخ ودورة الكربون. aXA6IDE2Ni4wLjIuNDkg جزيرة ام اند امز NL

سبوتنيك بالعربية

منذ 2 أيام

• سبوتنيك بالعربية

بمشاركة سعودية.. علماء روس يكشفون أسرار "الغرافين" أقوى مادة عرفها العالم

بمشاركة سعودية.. علماء روس يكشفون أسرار "الغرافين" أقوى مادة عرفها العالم بمشاركة سعودية.. علماء روس يكشفون أسرار "الغرافين" أقوى مادة عرفها العالم سبوتنيك عربي نجح علماء من جامعة تشيليابينسك الحكومية الروسية بالتعاون مع زملاء من الصين والمملكة العربية السعودية في ابتكار طريقة للتنبؤ بخصائص أفلام الغرافين، وهي أقوى... 23.05.2025, سبوتنيك عربي 2025-05-23T14:23+0000 2025-05-23T14:23+0000 2025-05-23T14:23+0000 مجتمع علوم فيزياء الفيزياء الغرافين علماء روس روسيا ووفقا للعلماء، فإن النتائج التي توصلوا إليها يمكن استخدامها لتصميم مواد متقدمة ذات خصائص فريدة. ويعتقد أن كوكب الأرض يحتوي على 4,360 مليون غيغا طن (الغيغا طن هو مليار طن) من الكربون، والذي يوجد في شكل مواد ذات هياكل مختلفة، مثل الماس، والغرافيت، والفحم. وفي عام 2004، تم اكتشاف طريقة بسيطة لإنتاج مادة كربونية "ثنائية الأبعاد" ذات طبقة سمكها ذرة واحدة، هي الغرافين.وبفضل خصائصه الإلكترونية والحرارية والميكانيكية، أحدث الغرافين ثورة في علم المواد. على سبيل المثال، فإن فيلم الغرافين أرق من ورقة رقائق الألومنيوم الغذائية بأكثر من 1000 مرة وفي نفس الوقت لديه نفس قوة الشد تقريبًا مثل الرقائق، ولهذا السبب يطلق على الغرافين أقوى مادة حديثة، وفقا لعلماء جامعة تشيليابينسك الحكومية.ولا يوجد لدى العلماء نهج موحد لحل مثل هذه المعادلات، وفي الوقت الحاضر لم تتم دراسة نموذج أفلام الغرافين في الفضاء (أحادية وثنائية) الأبعاد بشكل كامل باستخدام الحلول التحليلية. وإن عدم وجود مثل هذه الحلول يحد من قدرة المتخصصين على فهم الخصائص الفريدة وسلوك الغرافين بشكل أعمق.وقام العلماء بتطوير خوارزمية تسمح بحل مثل هذه المعادلات التطورية ووصف العمليات الفيزيائية في أفلام الغرافين بدقة عالية.وبحسب العلماء، فإن بحثهم يقدم منهجيات تحليلية مبتكرة تعمل على تحسين فهم الظواهر الفيزيائية التي تحدد سلوك وخصائص الغرافين بشكل كبير. ويعتقد الباحثون أن الأساليب المقترحة في العمل أثبتت فعاليتها في الحصول على حلول دقيقة وموثوقة للموجات الانفرادية لنموذج طبقة الغرافين (أحادي + ثنائي) الأبعاد، وهو أمر بالغ الأهمية لفهم الخصائص الديناميكية للمادة ويساهم بشكل كبير في الرياضيات التطبيقية وعلوم المواد.وفي المستقبل، يخطط الباحثون لدراسة العمليات الديناميكية الأكثر تعقيدًا في صفائح الغرافين.علماء روس يبتكرون مركبا متناهي الصغر لتنقية المياهاكتشاف مادة عجيبة "ثنائية الأبعاد" على القمر سبوتنيك عربي +74956456601 MIA 'Rossiya Segodnya' 252 60 2025 سبوتنيك عربي +74956456601 MIA 'Rossiya Segodnya' 252 60 الأخبار ar_EG سبوتنيك عربي +74956456601 MIA 'Rossiya Segodnya' 252 60 1920 1080 true 1920 1440 true 1920 1920 true سبوتنيك عربي +74956456601 MIA 'Rossiya Segodnya' 252 60 سبوتنيك عربي علوم, فيزياء, الفيزياء, الغرافين, علماء روس, روسيا