تحطم قمر اصطناعي واحد يمكن أن يقلب الحياة على الأرض رأساً على عقب

سفينتان أميركية عاملة وروسية عاطلة اقتربتا لمسافة 10 أمتار

استكشاف الفضاء له أيضاً عواقب وخيمة
استكشاف الفضاء له أيضاً عواقب وخيمة
TT

تحطم قمر اصطناعي واحد يمكن أن يقلب الحياة على الأرض رأساً على عقب

استكشاف الفضاء له أيضاً عواقب وخيمة
استكشاف الفضاء له أيضاً عواقب وخيمة

في وقت سابق من هذا العام، كاد يصطدم قمران اصطناعيان تابعان لبلدين متخاصمين، في أثناء دورانهما حول الأرض بسرعة آلاف الأميال في الساعة؛ الأول، سفينة فضائية أميركية في مهمة لوكالة «ناسا» لدراسة الغلاف الجوي العلوي لكوكب الأرض، لم يكن مصمماً للمناورة في المدار. أما القمر الثاني فهو سفينة مراقبة فضائية روسية كانت معطلة، وبالتالي لا يمكن السيطرة عليها، الأمر الوحيد الذي يمكن للناس على الأرض فعله - في هذه الحالة - هو المشاهدة!

كوكب الأرض: سطح ملوث بالنفايات وفضاء بالشظايا والحطام

خطر الاصطدام الفضائي

بقي دارين ماكنايت، خبير الحطام الفضائي، مستيقظاً طوال ليلة 28 فبراير (شباط) الماضي، يراقب مسارات الأقمار الاصطناعية التي يبلغ وزنها مجتمعة عدة آلاف من الأرطال. قال لي ماكنايت: «شعرت بالعجز الشديد». ووفقاً لشركة «ليولابس» LeoLabs الأميركية للتتبع الفضائي التي يعمل فيها ماكنايت، فإن احتمال الاصطدام في تلك الليلة كان يتراوح بين 3 و8 في المائة.

قد لا يبدو ذلك فظيعاً جداً، لكن المخاطر واردة فوق الأرض.

وفي العادة يبدأ متتبعو الأقمار الاصطناعية، مثل ماكنايت، في دق ناقوس الخطر عندما يصل احتمال وقوع حادث إلى 0.001 في المائة؛ لا أحد يريد أن يرى عدداً صحيحاً، أو لا سمح الله، نسباً مكونة من رقمين.

في النهاية، انتهى الأمر بالسفينة الفضائية البحثية وقمر التجسس بالمرور على بعد 33 قدماً (10 أمتار تقريباً) فقط من بعضهما البعض.

وفي مؤتمر عُقد مؤخراً، قال بام ميلروي، نائب مدير وكالة «ناسا»، إن الحادث المحتمل كان «صادماً للغاية»، و«أخافنا حقاً». كان من الممكن أن يؤدي الاصطدام بين القمرين الاصطناعيين إلى إطلاق آلاف من شظايا الحطام في مدار أرضي منخفض، وهي منطقة مزدحمة بالفعل من الفضاء، حيث أصبحت «الممرات» القريبة أكثر شيوعاً.

المناورة والحظّ لتجنب الكوارث

لقد حدث العديد من الأحداث المولدة للحطام، كما يسميها الخبراء، على مدى العقود العديدة الماضية. لقد نجحنا حتى الآن في تجنب وقوع كارثة كبيرة من خلال مزيج من المناورة والحظ. ولكن الهيئات الحكومية والشركات بدأت تدرك أن الوضع الراهن غير قابل للاستمرار، وبدأت الاستثمار في الجهود الرامية إلى «إدارة الفوضى».

إن التهديد بوقوع حدث كارثي يكمن دائماً في خطر المدار الأرضي المنخفض، ولا يمكن التنبؤ به، وهو ما يثير القلق. إنه لا يختلف عن الزلزال الكبير الذي من المتوقع أن يضرب كاليفورنيا في العقود المقبلة.

سيناريوهات التصادمات

وفي المشهد المداري، يمكن أن يأتي «الحدث الكبير» في شكل أي عدد من السيناريوهات: الاصطدامات بين الأقمار الاصطناعية، أو الإسقاط المتعمد لمركبة فضائية، أو حدث نووي. لكن نتيجة مثل هذا الحدث الزلزالي في المدار، هي نفسها... إنها انفجار هائل من الشظايا سريعة الحركة، العشوائية في تدميرها، سوف تنطلق عبر غلاف الأرض المكتظ بالأقمار الاصطناعية، ما يهدد بتحويل العالم إلى واقع جديد.

حدث هادئ يدمر الاتصالات

سيكون «الحدث الكبير» في الفضاء حدثاً هادئاً بشكل غريب. لن نرى تأرجح البنية التحتية التي تجعل الكثير من حياتنا الحديثة ممكناً، وبدلاً من ذلك، ستظهر الكارثة في راحة أيدينا عندما تكافح هواتفنا الذكية فجأة للعمل.

توفر تكنولوجيا الأقمار الاصطناعية الاتصالات ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وحتى حساب الوقت للأشخاص والشركات والحكومات في جميع أنحاء العالم.

وإذا فشلت، فإن شبكات الطاقة، والوظائف الزراعية، وطرق الشحن، والمعاملات المصرفية، يمكن أن تتعثر بسرعة أيضاً. وسوف تعاني المهمات الفضائية الجديدة من بيئة أكثر خطورة.

أسوأ السيناريوهات

في أسوأ السيناريوهات، وهي ظاهرة افتراضية تسمى متلازمة كيسلر Kessler syndrome، يمكن أن يصبح الفضاء مكتظاً بالمعدات الفضائية لدرجة أن الاصطدامات تؤدي إلى سلسلة متواصلة من الاصطدامات، ما يجعل الحركة في المدار الأرضي المنخفض شبه مستحيلة.

إن حقيقة أننا تمكنا من ملء الفضاء - الفضاء! - بكمية كبيرة من النفايات قد يكون من الصعب فهمها. الفضاء، بعد كل شيء، هائل. لكن جون كراسيديس، أستاذ الهندسة الميكانيكية وهندسة الطيران في جامعة بوفالو، قال لي: «إنه يتضاءل كل يوم». وتنضم الأقمار الاصطناعية المنتشرة اليوم إلى الأقمار الاصطناعية المعطلة التي تم إطلاقها منذ عقود مضت.

ازدحام المدار الأرضي المنخفض

المدار الأرضي المنخفض، الذي يصل ارتفاعه إلى نحو 1200 ميل فوق سطح الأرض، مليء أيضاً بأجهزة صاروخية مهملة، والتي يمكن أن تولد المزيد من الشظايا عندما تنفجر خزانات الوقود أو البطاريات. وفي نهاية المطاف، تسقط بعض الأقمار الاصطناعية الميتة وأجزاء من الحطام خارج مدارها، حيث تنزل باتجاه الأرض، ولكن من المرجح أن يظل البعض الآخر موجوداً لعدة قرون.

آلاف من الحطام والشظايا

الجيش الأميركي على علم بوجود أكثر من 25000 جسم في مدار أرضي منخفض أكبر من حجم قطعة من حلوى الدونات.

أما أصغر القطع، التي يقدر عددها بمئات الآلاف، فهي أصغر من أن يتم تتبعها. تتفادى محطة الفضاء الدولية القطع المعدنية التي يحتمل أن تكون خطرة، مرة واحدة تقريباً كل عام، وتقوم بتعديل مدارها قليلاً لتجنبها... على سبيل المثال، جزء من صاروخ ياباني، أو الحطام الناتج عن اختبار صيني مضاد للأقمار الاصطناعية.

تعدّ الارتفاعات الأعلى أقل ازدحاماً، لكنها تفتقر إلى وجود السحب الجوي الذي من شأنه أن يساعد في التخلص من الشظايا التي تكونت حديثاً، ولذا تتزايد كمية النفايات هناك.

مجموعات صاروخية دوّارة

يشعر ماكنايت بالقلق بشكل خاص بشأن ما يسميه «الأحياء السيئة». أحد تلك «الأحياء» عبارة عن مجموعة من أجسام الصواريخ، كل منها بحجم حافلة مدرسية وتزن نحو 20 ألف رطل، التي كانت تحلق فوق بعضها البعض منذ أوائل التسعينات.

إن احتمال حدوث تصادم هناك في السنوات الخمس المقبلة يبلغ نحو 6 في المائة، ويا ​​له من تصادم: «إذا اصطدمت اثنتان من تلك القطع فسوف تخلقان ما يتراوح بين 15000 إلى 20000 شظية يمكن تتبعها، والتي ستكون مدمرة إذا اصطدمت بأي قمر عامل».

أما الرقم القياسي الحالي لأكثر الشظايا فهو اختبار الصاروخ الباليستي الذي أجرته الصين ضد أحد أقمارها الاصطناعية الخاصة بالطقس في عام 2007، ولم ينتج عنه سوى نحو 3600 شظية قابلة للتتبع. وهناك مجموعة أخرى، مكونة من أجهزة أصغر بكثير تعود إلى الحقبة السوفياتية، لديها فرصة بنسبة 24 في المائة للتعرض للاصطدام بحلول عام 2029. وقال ماكنايت إن هذه الأجسام أصغر بكثير، لذا فإن التصادم لن يؤدي إلا إلى نحو 5000 جزء. لكن الحدث المولّد للحطام لا يحتاج إلى أن يتضمن أجساماً ضخمة لإحداث الفوضى. وفي عام 2021، أدى اختبار الأسلحة الروسية إلى نشوء 1500 قطعة فقط من الحطام، مما أجبر سكان محطة الفضاء الدولية على الاحتماء في أماكنهم؛ إذ يمكن لقطعة صغيرة من الحطام سريع الحركة أن تحطم نافذة في محطة الفضاء الدولية. يمكن لشظية كبيرة أن تمزق المحطة.

إزالة الحطام المداري

أدت المخاوف المتزايدة بشأن الحطام المداري إلى ظهور مجموعة جديدة من شركات الفضاء التي تركز على إزالتها. وقد أجرت شركة «أستروسكايل» Astroscale اليابانية بالفعل عرضاً توضيحياً في المدار، حيث اقتربت من المركبة الفضائية المستهدفة للتخلص منها. ولكن تكنولوجيا إزالة الحطام قد تكون مكلفة للغاية بحيث لا يمكن التوسع فيها؛ فحتى أصغر المناورات تتطلب كميات كبيرة من الوقود.

التنظيف العميق ليس هو الحل على أي حال. قالت لي كارولين فرويه، أستاذة هندسة الطيران في جامعة بوردو: «لا يمكننا جمع كل القطع وإعادتها إلى الأرض». وبدلاً من ذلك، يتعين على العالم أن يتفق على مقدار الفوضى التي ينبغي إحداثها.

في الولايات المتحدة، ستلزم قاعدة جديدة قريباً مشغلي الأقمار الاصطناعية بالتخلص بأمان من مركباتهم الفضائية بعد مرور أكثر من خمس سنوات على انتهاء مهمتها. وفي العام الماضي، تم تغريم شركة تلفزيون مقرها كولورادو مبلغ 150 ألف دولار لفشلها في إخراج قمر اصطناعي قديم من مداره بشكل صحيح، وهي عقوبة صغيرة للغاية، ولكنها تاريخية رغم ذلك. وهناك قاعدة أخرى تهدف إلى الحد من نمو الأجهزة الصاروخية المهجورة مطروحة على الطاولة.

قد تكون القوى الفضائية الأقدم مثل الولايات المتحدة، مستعدة للتعامل مع مخاطر الأجهزة الصاروخية العالقة، لكن الصين، التي أصبحت قوة عظمى، تركت أجزاء صاروخية في المدار خلال العشرين عاماً الماضية أكثر مما تركته بقية دول العالم مجتمعة، وقال ماكنايت: «لا يبدو من المرجح أن يتغير المسار في أي وقت قريب».

* «ذي أتلانتك أونلاين»، خدمات «تريبيون ميديا».

حقائق

أكثر من 25000

جسم في مدار أرضي منخفض أكبر من حجم قطعة من حلوى الدونات

حقائق

0.001 بالمائة

عند هذه النسبة يدق الخبراء ناقوس الخطر باحتمال وقوع حادث اصطدام فضائي

حقائق

بين 3 و8 بالمائة

احتمال الاصطدام بين السفينتين الأميركية والروسية


مقالات ذات صلة

هلاك محقق للبشرية... كوكب صخري يرسم صورة للمستقبل البعيد للحياة على الأرض

علوم «القزم الأبيض»... أول كوكب صخري يجري رصده وهو يدور حول نجم يشرف على نهايته (رويترز)

هلاك محقق للبشرية... كوكب صخري يرسم صورة للمستقبل البعيد للحياة على الأرض

يقدم أول كوكب صخري يجري رصده وهو يدور حول نجم يشرف على نهايته، ويسمى قزماً أبيض، لمحة عما قد يكون عليه كوكب الأرض بعد مليارات السنين.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق رسم توضيحي للمسبار «تشانغ إيه - 5» الصيني (شبكة تلفزيون الصين الدولية)

عيّنات توثّق التاريخ البركاني للجانب البعيد من القمر

أعلن فريق من العلماء الصينيين عن تحليل ودراسة عينات قمرية جُمعت بواسطة مهمة «تشانغ إيه - 6»، وهي أول عينات تُحلَّل من الجانب البعيد للقمر.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق سيبقى القمر الجديد في الفضاء من يوم 29 سبتمبر ولمدة شهرين تقريباً (إ.ب.أ)

علماء يتوقعون ظهور قمر ثانٍ حول الأرض خلال أيام

توقّعت مجموعة من العلماء ظهور قمر ثانٍ حول الأرض خلال أيام، مشيرة إلى أنه سيبقى لفترة وجيزة فقط.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الأقمار الاصطناعية الصينية تراوغ أقمار الرصد الأميركية

الأقمار الاصطناعية الصينية تراوغ أقمار الرصد الأميركية

يستكشف بحث أميركي جديد ما يعرفه الصينيون عن برنامج التجسس الأميركي

يوميات الشرق العلماء يقترحون أن قشرة الكوكب امتصت جزءاً كبيراً من الغلاف الجوي المفقود للمريخ (رويترز)

علماء يكشفون حقيقة ما حدث للغلاف الجوي المفقود للمريخ

عندما فقد المريخ غلافه الجوي قبل مليارات السنين، تحول من كوكب كان من الممكن أن يدعم الحياة إلى عالم صحراوي بارد.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)

لماذا يُحب المعلمون الذكاء الاصطناعي التوليدي للحصول على المشورة؟

لماذا يُحب المعلمون الذكاء الاصطناعي التوليدي للحصول على المشورة؟
TT

لماذا يُحب المعلمون الذكاء الاصطناعي التوليدي للحصول على المشورة؟

لماذا يُحب المعلمون الذكاء الاصطناعي التوليدي للحصول على المشورة؟

يمكن للمعلمين استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي بعدة طرق، فقد يستخدمونه لتطوير خطط الدروس، وإجراء الاختبارات، أو قد يعتمد المعلمون على أداة الذكاء الاصطناعي التوليدي، مثل «تشات جي بي تي» (ChatGPT)، للحصول على رؤى حول كيفية تدريس مفهوم ما، بشكل أكثر فاعلية.

ملخص البحث الأكاديمي

إنجازات المعلمين بتوظيف الذكاء الاصطناعي

سامانثا كيبلر، أستاذة مساعدة للتكنولوجيا والعمليات في كلية «ستيفن إم روس للأعمال» بجامعة ميشيغان، وكلير سنايدر، مرشحة دكتوراه في إدارة الأعمال بجامعة ميشيغان، كتبتا (*) تقولان: «في بحثنا الجديد، أفاد المعلمون الذين يقومون بكلا الأمرين فقط بأنهم يشعرون بأنهم ينجزون مزيداً من العمل، كما أخبرونا بأن تدريسهم كان أكثر فاعلية باستخدام الذكاء الاصطناعي. على مدار العام الدراسي 2023-2024، تابعنا 24 معلماً في مدارس (K-12) (في النظام التعليمي الأميركي: المدارس التي تشمل المراحل من رياض الأطفال والابتدائية والمتوسطة حتى الصف 12-المحرر) في جميع أنحاء الولايات المتحدة، وهم يتصارعون بشأن ما إذا كان ينبغي لهم استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي في عملهم، وكيفية استخدامه».

وأضافت الباحثتان: «قدمنا ​​لهم جلسة تدريبية قياسية حول الذكاء الاصطناعي التوليدي في خريف 2023. ثم أجرينا ملاحظات ومقابلات واستطلاعات متعددة طوال العام. لقد وجدنا أن المعلمين يشعرون بمزيد من الإنتاجية والفاعلية مع الذكاء الاصطناعي التوليدي عندما لجأوا إليه للحصول على المشورة».

أساليب تعليم بديلة

قد لا تنجح الطرق القياسية للتدريس وفقاً للمعايير التي تناسب طالباً واحداً، أو في عام دراسي واحد في عام آخر. قد يتعثر المعلمون ويحتاجون إلى تجربة نهج مختلف، وهنا اتضح أن الذكاء الاصطناعي التوليدي يمكن أن يكون مصدراً للأفكار لتلك الأساليب البديلة.

وفي حين يُركز كثيرون على فوائد الإنتاجية لكيفية مساعدة الذكاء الاصطناعي التوليدي للمعلمين في إجراء الاختبارات أو الأنشطة بشكل أسرع، تُشير دراستنا إلى شيء مختلف، إذ إن المعلمين يشعرون بمزيد من الإنتاجية والفاعلية عندما يتعلم طلابهم، ويبدو أن الذكاء الاصطناعي التوليدي يساعد بعض المعلمين في الحصول على أفكار جديدة حول كيفية تعزيز تعلُّم الطلاب.

تحفيز الإبداع

يتطلب التدريس من رياض الأطفال حتى الصف الثاني عشر الإبداع، خصوصاً عندما يتعلق الأمر بمهام، مثل خطط الدروس أو كيفية دمج التكنولوجيا في الفصل الدراسي. ومع ذلك، يتعرض المعلمون لضغوط للعمل بسرعة، لأن لديهم كثيراً من الأمور للقيام بها، مثل إعداد المواد التعليمية، والاجتماع مع أولياء الأمور وتصحيح واجبات الطلاب المدرسية. لا يملك المعلمون وقتاً كافياً كل يوم للقيام بكل العمل الذي يحتاجون إليه. نحن نعلم أن مثل هذه الضغوط غالباً ما تجعل الإبداع صعباً، وهذا يمكن أن يجعل المعلمين يشعرون بالعجز.

يرى بعض الناس، خصوصاً خبراء الذكاء الاصطناعي، أن الذكاء الاصطناعي التوليدي هو الحل لهذه المشكلة؛ فهو دائماً على أهبة الاستعداد، ويعمل بسرعة، ولا يتعب أبداً.

تحديات تعلُّم استخدام الذكاء الاصطناعي

ومع ذلك، تفترض هذه النظرة أن المعلمين سيعرفون كيفية استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي بشكل فعال للحصول على الحلول التي يسعون إليها. يكشف بحثنا أن الوقت الذي يستغرقه عدد من المعلمين للحصول على ناتج مرضٍ من التكنولوجيا -ومراجعته لتناسب احتياجاتهم- لا يقل عن الوقت الذي يستغرقه إنشاء المواد من الصفر بمفردهم، وهذا هو السبب في أن استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي لإنشاء المواد لا يكفي لإنجاز المزيد.

من خلال فهم كيفية استخدام المعلمين للذكاء الاصطناعي التوليدي بشكل فعال للحصول على المشورة، يمكن للمدارس اتخاذ قرارات أكثر استنارة حول كيفية الاستثمار في الذكاء الاصطناعي لمعلميها، وكيفية دعم المعلمين في استخدام هذه الأدوات الجديدة. علاوة على ذلك، فإن هذا يعود بالفائدة على العلماء الذين يصنعون أدوات الذكاء الاصطناعي، والذين يمكنهم اتخاذ قرارات أفضل حول كيفية تصميم هذه الأنظمة.

محدودية البحث

ما زال هذا الأمر غير معروف، إذ يواجه عدد من المعلمين عقبات تمنعهم من رؤية فوائد أدوات الذكاء الاصطناعي التوليدي، مثل «تشات جي بي تي». وتشمل هذه الفوائد القدرة على إنشاء مواد أفضل بشكل أسرع.

ومع ذلك، كان المعلمون الذين تحدثنا إليهم جميعاً مستخدمين حديثاً للتكنولوجيا. قد يكون لدى المعلمين الأكثر دراية بطرق تحفيز الذكاء الاصطناعي التوليدي -الذين نسميهم «المستخدمين الأقوياء»- طرق أخرى للتفاعل مع التكنولوجيا لم نرها. كما أننا لا نعرف حتى الآن بالضبط لماذا ينتقل بعض المعلمين من كونهم مستخدمين جديدين إلى مستخدمين ماهرين، في حين لا يفعل آخرون ذلك.

نظرة موجزة على البحث الأكاديمي:

https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4924786#maincontent

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا»