ابرصورت های فلکی، سلاح های فضایی و زباله ها

|
نموداری از گزارش سال 2025 درباره زبالهها و ماهوارههای فعال در مدار، دادههایی که اکنون قدیمی هستند. (اعتبار: ESA) |
اثر الکساندر ویلیام سالتر
دوشنبه 12 اکتبر 2026
در 14 سپتامبر، وزیر نیروی هوایی، تروی ماینک، در کنفرانسی در مریلند گفت که ایالات متحده “اکنون سلاح های کنترل فضایی در مدار دارد که قادر به محافظت از نیروهای مشترک در برابر اقدامات دشمن متخاصم هستند.” روز بعد، ژنرال داگلاس شیس، رئیس جدید نیروی فضایی این موضوع را تأیید کرد. بیانیه خدمات “وسیله های جنبشی و غیر جنبشی برای تأثیرگذاری بر قابلیت های دشمن از طریق اختلال، تخریب و حتی تخریب در صورت لزوم” را توصیف می کند. پس از دهه ها ابهام عمدی، واشنگتن اعتراف کرده است که سلاح ها را در مدار نگه داشته است.
اکنون باید به این فکر کنیم که چه اتفاقی می افتد، از جمله اینکه دشمنان نزدیکی مانند چین چگونه واکنش نشان خواهند داد. ده سال پیش من یک مقاله علمی در مورد اقتصاد فعالیت های مداری نوشتم. In Space Debris: A Legal and Economic Analysis of the Orbital Commons، منتشر شده در بررسی قانون فناوری استنفورد، من مدارهای متراکم را به عنوان یک مشکل مشترک در نظر گرفتم و فهمیدم که چرا نه بازارها و نه دولت ها آن را حل نکرده اند.
| من مدارهای شلوغ را به عنوان یک مشکل مشترک در نظر گرفتم و فهمیدم که چرا نه بازارها و نه دولت ها آن را حل نکرده اند. زمان فقط مشکلات را تشدید کرد. |
در پاورقی نوشتم که ارتش میتواند فضاپیما را نابود کند، اما هزینه شهرت آن به اندازهای بالاست که این سناریو «در اکثر شرایط میتواند با خیال راحت نادیده گرفته شود». پنج سال بعد، روسیه یکی از ماهواره های خود را در فاصله 485 کیلومتری منفجر کرد و بیش از 1500 قطعه قابل ردیابی را پراکنده کرد و خدمه ایستگاه فضایی را به مدت دو ساعت به داخل کپسول آنها فرستاد. ایالات متحده در سال 2022 با تعهد یکجانبه مبنی بر عدم انجام آزمایش های مخرب موشک های ضد ماهواره پاسخ داد و 155 کشور در سازمان ملل به پیروی از آن رای دادند. چین و روسیه رای منفی دادند. اکنون سلاح هایی را در مدار شناسایی کرده ایم.
زمان فقط مشکلات را تشدید کرد. در زمان نگارش این مقاله، حدود 1400 ماهواره عملیاتی در مدار زمین بودند. امروزه تقریباً 15900 نفر انجام می دهند. استارلینک اسپیس ایکس به تنهایی حدود 11000 مورد از آنها را تشکیل می دهد. سال گذشته 4492 فضاپیما به مدار رسیدند که 62 درصد نسبت به سال 2024 افزایش داشته است.
من می خواهم استدلال مقاله را اصلاح کنم، ارقام را به روز کنم و بگویم تحلیل باید به کجا برسد.
مشکل
ناسا زبالههای فضایی را به عنوان تمام اشیاء ساختهشده توسط انسان در مدار تعریف میکند که دیگر هدف مفیدی ندارند: مراحل بالای استفاده شده، سرباره موتورهای موشک سوخت جامد، ماهوارههای مرده، و قطعاتی که در اثر برخورد یا انفجار ایجاد میشوند. خطر سرعت است. اجرام در مدار پایین زمین (LEO) با سرعت هفت تا هشت کیلومتر در ثانیه حرکت می کنند، بنابراین حتی یک قطعه کوچک می تواند یک ماهواره را نابود کند.
سازمانهای فضایی مختلف سعی کردهاند تعداد زبالهها را برای ردیابی بسیار کم محاسبه کنند. به عنوان مثال، آژانس فضایی اروپا تخمین می زند که حدود 68000 جرم بزرگتر از ده سانتی متر، 1.5 میلیون بین یک تا ده سانتی متر و 230 میلیون کوچکتر از آن وجود دارد که مجموعاً بیش از 17000 تن متریک است.
برخی زباله های فضایی به اندازه کافی بزرگ هستند که بتوان آنها را ردیابی کرد. شبکه های نظارتی اطلاعات قابل اعتمادی را در مورد تقریباً 47000 مورد از آنها به ما می دهند. سخت ترین دسته بندی که می توان با آن کنار آمد، در وسط است، با اندازه بین یک تا ده سانتی متر: خیلی کوچک برای ردیابی، اما به اندازه ای بزرگ است که در صورت برخورد، روز شما را خراب کند.
دو رویداد بیشتر زباله ها را تشکیل می دهند. در ژانویه 2007، چین ماهواره هواشناسی Fengyun-1C خود را در یک آزمایش ضد ماهواره ای منهدم کرد و 3534 قطعه فهرست بندی شده تولید کرد که حدود 2300 قطعه آن در مدار باقی مانده است. این تقریباً یک پنجم کل زباله های فهرست شده ای است که به دور زمین می چرخند. در فوریه 2009، یک ماهواره نظامی مرده روسیه با یک ماهواره ارتباطی ایریدیوم در حال کار برخورد کرد. آزمایش ضد ماهواره روسیه در سال 2021 اوضاع را بدتر کرد.
کشش اتمسفر در نهایت زباله ها را به پایین می کشد. در 200 کیلومتری سطح، که روزها طول می کشد. 800 کیلومتر دورتر، نزدیک به اوج جمعیت زباله، قرن ها. در مدار ژئوسنکرون، اساسا برای همیشه. و این نرخ ها فرض می کنند که هیچ چیز جدیدی اضافه نشده است. سناریوی کابوسای که سندرم کسلر نامیده میشود (از نام دانشمند ناسا، دونالد کسلر، که آن را در سال 1978 توصیف کرد)، یک واکنش زنجیرهای است که در آن برخوردها زباله ایجاد میکنند و زبالهها باعث ایجاد برخورد میشوند، تا زمانی که بخشهای وسیعی از مدار غیرقابل استفاده باشد.
گونه شناسی اقتصادی
بیایید وارد اقتصاد شویم. بسیاری از نویسندگان زباله های فضایی، مدار را یک کالای عمومی می نامند. مقصود اقتصاددانان از این مطلب چیزی خاص است. کالاها بر اساس رقیب بودنشان طبقه بندی می شوند، به این معنی که استفاده یک نفر مانع استفاده دیگری از کالا می شود، و قابل استثنا است، به این معنی که می توان از استفاده متخلفان از کالا جلوگیری کرد. کالایی که هم مورد بحث و هم منتفی است، یک کالای خصوصی است. بازارها به خوبی آنها را عرضه می کنند.
| وقتی هیچکس نمی تواند مانع لذت بردن دیگران از یک منبع شود، هیچکس انگیزه ای برای مدیریت آن ندارد. هیچ کس در راه اندازی استارت آپ ها کوتاهی نمی کند و هیچ کس برای آشفتگی هایی که پشت سر می گذارد هزینه نمی پردازد. |
دو کالای مربوطه در اینجا کالاهای خصوصی نیستند. دسترسی به مدار، توانایی بردن یک فضاپیما از سکوی خود به مسیر مورد نظر، غیر رقیب و غیرقابل انکار است. راه اندازی یک کشور مانع دیگری نمی شود و جلوگیری از شروع کشورهای دیگر هزینه بر است. یک کالای عمومی است. مدارهای خاصی را نمی توان به دلایل مشابه حذف کرد، اما هنگامی که یک فضاپیما یک مدار مشخص را اشغال می کند، دیگری نمی تواند همان فضا را در همان زمان اشغال کند. در پاکت های شلوغ LEO، مدارها رقابتی هستند. ترکیب غیرقابل استثنا بودن و رقابت، مدارها را به یک منبع مشترک تبدیل می کند.
عدم حذف مشکل بزرگتر است. وقتی هیچکس نمی تواند مانع لذت بردن دیگران از یک منبع شود، هیچکس انگیزه ای برای مدیریت آن ندارد. هیچ کس در راه اندازی استارت آپ ها کوتاهی نمی کند و هیچ کس برای آشفتگی هایی که پشت سر می گذارد هزینه نمی پردازد. “تراژدی عوام” حاصل نمونه ای از شکست بازار است: یک استراتژی سودمند خصوصی از استراتژی بهینه اجتماعی منحرف می شود.
راه حل اقتصادی استاندارد مالیاتی است که برابر با ضرری است که به دیگران وارد می شود. مالیات های جبرانی که از نظر تئوری جذاب هستند، در عمل با دو مشکل مواجه هستند. اولی مشکل دانش است. تعیین قانون مالیاتی، قانونگذاران را ملزم میکند که تفاوت بین بازار آنگونه که هست و بازار در وضعیت کاملاً کارآمد آن که یک بار اطلاعاتی قهرمانانه است را بدانند. دوم مشکل انگیزشی است. حتی با فرض اینکه تنظیم کننده ها این دانش را داشته باشند، ممکن است دلیلی برای اقدام موثر بر روی آنها نداشته باشند. بازیگران بخش عمومی فرشته نیستند. آنها نیز مانند بقیه ما به محرک ها پاسخ می دهند. تنظیم کننده ها اغلب مشوق هایی دارند نه برای حل مشکلاتی که جامعه به آنها محول می کند. بالاخره درست کردن چیزها توجیه کارشان را از بین می برد. حتی ممکن است انگیزه ای برای بدتر کردن اوضاع داشته باشند. و به یاد داشته باشید، برخلاف بازارها، نظم سود و زیان وجود ندارد.
راه دیگر برای فکر کردن به مشکلات رایج منابع استخر، اتخاذ رویکرد حقوق مالکیت است. هر گونه اختلاف نظر در مورد استفاده از منابع در نهایت به حقوق مالکیت خلاصه می شود: چه کسی می تواند چه کاری را با چه منابعی انجام دهد. هنگامی که حقوق به وضوح تعریف شد، طرفین می توانند راه خود را برای رسیدن به یک نتیجه موثر چانه بزنند. اگر «آنچه که کسی مالک آن نیست، هیچ کس به آن اهمیت نمیدهد»، حرکت واضح این است که مالکیت مسیرهای پرتاب و شکافهای مداری را واگذار کنیم. اینجاست که رویکرد حقوق مالکیت با مشکل مواجه می شود. مالکیت یک مدار چگونه تعریف می شود؟ حجم فضا؟ چقدر بزرگ و با چه سرعتی حرکت می کند؟ زمانی که هزینه های تعریف و اجرای حقوق مالکیت بیش از منفعت باشد، عدم وجود حقوق مؤثر است. حقوق مالکیت مداری مانند یک مثال به نظر می رسد.
این پارادایم حقوق مالکیت را بی ربط نمی کند. یک نهاد قانونی که تصمیم میگیرد چه کسی مسئولیت سازگاری با خطرات برخورد مداری را به دوش میکشد، میتواند کارایی را حتی بدون ایجاد حقوق مالکیت ارتقا دهد، زیرا هزینههای کلی زمانی کاهش مییابد که بار به طرف طرفی که میتواند آن را با کمترین هزینه تحمل کند، کاهش مییابد. اعلام اینکه چه کسی مسئول این زباله هاست ارزشش را دارد، حتی اگر هیچ کس هرگز صاحب یک سند شکاف مداری نباشد.
آیا بخش خصوصی می تواند به تنهایی این کار را انجام دهد؟
فرض کنید قانون مسئولیت رسیدگی به زباله ها را به طور کامل بر دوش افراد خصوصی گذاشته است. این غیر مسئولانه به نظر می رسد. اما اقتصاددانان فهرست بلندبالایی از کالاهای عمومی دارند که قرار بود تحویل خصوصی آنها غیرممکن باشد و به هر حال به صورت خصوصی تحویل داده شده است. چراغ های جلو یک نمونه معروف هستند. بنابراین، تصمیمات خصوصی یک مبنای فرضی منطقی هستند.
زباله تنها به این دلیل مشکل ساز است که فضاپیماهای مفید را از بین می برد. دو محدودیت برای پاسخ وجود دارد: سبک کردن مدار و ساخت یک فضاپیمای قویتر. قاعده روشنی که حکم میکند اپراتورها در صورت نابودی ماهوارههایشان ضرر و زیان را متحمل شوند، سرمایهگذاری را به سمت محافظت و مانورپذیری سوق میدهد. نکته مهم این است که بازارهای بیمه از قبل برای قیمت گذاری ریسک مداری باقی مانده وجود دارند.
با این حال، حتی در یک محیط سازمانی ایدهآل، پاسخ کاملا خصوصی احتمالاً کافی نیست. سپر و بیمه هزینه های برخورد را کاهش می دهد اما از آنها جلوگیری نمی کند. هر برخورد زباله اضافه می کند، بنابراین جمعیت در شبکه افزایش می یابد. و هر چه احتمال برخورد بیشتر شود، بیمه مفیدتر است. بیمه کردن رویدادهایی که با قطعیت زیاد اتفاق میافتد دشوار است. مسیر اخیر بازار این را نشان می دهد. وقتی نوشتم، بیمهگران برای حدود 50 پرتاب بیمهشده سالانه 750 تا 1 میلیارد دلار حق بیمه جمعآوری میکردند و پوشش بخشی از برنامههای ماهوارهای بود. مطالبات در سال 2023 به 1 میلیارد دلار نزدیک شد، شرکت های بیمه بزرگ از بازار خارج شدند و تا سال گذشته تنها حدود 300 ماهواره فعال در مدار پوشش داشتند. اپراتورهای Constellation تصمیم گرفتند که بیمه کردن خود و جایگزینی آن ارزان تر است.
| به دلیل منافع متفاوت کشورهای بزرگ فضایی، هزینه های تصمیم گیری بسیار بالاست: هر قدرت بزرگی می تواند مانع از اصلاحاتی شود که مستقیماً به نفع آن نیست. |
برخی از نقش های مقامات عمومی موجه به نظر می رسد. الزامات خروج از مدار پایان عمر قابل دفاع است. بنابراین، در اصل، هزینه کاربر در هنگام راهاندازی مشمول مشکل دانش است و هر اپراتوری که ابتدا به رگولاتور برسد، آن را دریافت میکند. با این حال، ملاحظات ژئوپلیتیکی ترازو را در برابر افزایش عمدی هزینه های پرتاب کاهش می دهد. من پیشبینی نمیکنم که ایالات متحده یا چین تواناییهای پرتاب خود را برای رسیدگی به یک مشکل مشترک جهانی مختل کنند.
کاهش در مقابل حذف
همه چیز تا کنون در مورد کند کردن رشد زباله است. یک استراتژی اضافی حذف آن است. پیشنهادهای مهندسی جذاب زیادی برای این کار وجود دارد. اما مشکلات قانونی محدودیت های زیادی را به همراه دارد.
معاهده فضای ماورای جو در سال 1967، سند پایه حقوق بین الملل فضای عمومی است. ماده هشتم در مورد مالکیت اشیای پرتاب شده بزرگترین مانع برای پاکسازی است. یک کشور صلاحیت و کنترل اشیایی را که پرتاب می کند به طور نامحدود حفظ می کند. یک ماهواره روسی مرده هنوز روسی است. یک شرکت آمریکایی بدون مجوز نمی تواند زباله های چینی یا روسی را خارج کند و مجوزی نیز دریافت نمی شود.
یکی از دلایل این است که زباله ها ارزشمند هستند. بیشتر هزینه وارد کردن جرم به مدار برای جلوگیری از گرانش زمین است، بنابراین موادی که در حال حاضر وجود دارند از نظر موقعیتی ارزشمند هستند. مراحل فوقانی صرف شده به تنهایی حاوی تقریباً 1000 متریک تن آلومینیوم است که برای شروع از صفر بین 5 تا 10 میلیارد دلار هزینه خواهد داشت. گزارش جدید NIST در مورد اقتصاد دایره ای در فضا، مجموع جرم قابل بازیافت را نزدیک به 10000 تن متریک نشان می دهد. هنگامی که یک بدهی می تواند به دارایی تبدیل شود، مالک بهترین شرایط ممکن را می خواهد.
دلیل دوم این است که هیچ تعریف بین المللی الزام آور قانونی از زباله وجود ندارد، بنابراین یک کشور همیشه می تواند اصرار کند که ماهواره مرده اش یک دارایی غیرفعال است. و کنوانسیون مسئولیت 1972 دولت پرتاب کننده را در قبال خسارات وارده به تاسیسات خود به دلیل خطا در مدار مسئول می کند. اگر یک شرکت آمریکایی یک تپه روسی را در ماهواره چینی قرار دهد، ایالات متحده باید هزینه کند. این امر احتمالاً دریافت مجوز مأموریت را دشوارتر می کند، حتی با فرض اینکه هیچ ابهام قانونی در مورد مجوز مورد نیاز شما وجود ندارد.
یک راه حل جامع مستلزم مذاکره مجدد واشنگتن، مسکو و پکن بر این معاهده است. این نیز یک نتیجه بسیار بعید است. به دلیل منافع متفاوت کشورهای بزرگ فضایی، هزینه های تصمیم گیری بسیار بالاست: هر قدرت بزرگی می تواند مانع از اصلاحاتی شود که مستقیماً به نفع آن نیست. چانه زنی استراتژیک تقریباً به طور قطع از دغدغه های آسمانی به زمینی تغییر خواهد کرد. و در نهایت، توافقات بین حاکمیت ها باید خودشان اجرا شوند. بهترین معامله به ندرت یک معامله تشویقی واجد شرایط است.
خوشبختانه هدف یک مدار بکر نیست. ما فقط باید زیر نقطه عطف کسلر بمانیم. بر اساس برخی تخمین ها، با توجه به رعایت دستورالعمل های دور زدن مدار و عدم وجود برخوردهای بزرگ جدید، حذف پنج جسم بزرگ در سال به مدت یک قرن، مدار پایین زمین را تثبیت می کند. این هدف کوچک به صورت یک جانبه در چارچوب قوانین موجود قابل دستیابی است. یک کشور فضایی به سادگی میتواند اعلام کند که قانون نجات دریایی در مورد زبالههای خودش نیز اعمال میشود: هر کشوری که تحت صلاحیت خود است و برخی از زبالههای کشور را حذف میکند، هر ارزشی را که بازیافت میکند، حفظ میکند.
دولت همچنین میتواند مانند قراردادهای ناسا برای محموله، قراردادهایی را برای حذف قرارداد. اما جابهجایی قیمتگذاری قرارداد مشکلات اطلاعاتی نیز دارد: قیمت بسیار پایین و عرضهکننده فاقد پیشنهاد، قیمت بسیار بالا و تامینکنندگان منابع را به دنبال آن هدر میدهند. یکی از راه حل های ممکن، حراج نه قرارداد، بلکه حق مطالبه لاشه هواپیما است. سپس بازار برای زباله ارزش قائل می شود و بخش عمومی از نیاز به محاسبات اقتصادی رها می شود، مسئولیتی که به هر حال به بازارها تعلق دارد.
نتیجه گزارش من این بود که قواعد بازی حرف اول را می زند. تا زمانی که قوانین در جایی که مبهم هستند روشن نشود، هیچ بازیگری، چه دولتی و چه خصوصی، روی پاکسازی سرمایه گذاری نخواهد کرد. در برخی موارد، باید قوانین جدیدی را از ابتدا ایجاد کنیم. مشکلات رایج به طور معمول توسط نهادهایی حل می شود که نه بازار هستند و نه دولت. هر نهادی که ظهور می کند باید با کنشگرانی شروع شود که در چارچوب قوانین موجود در تعامل هستند و در عین حال برای تغییر آنها چانه زنی می کنند.
نگاه به جلو
با خواندن مجدد مقاله من، متوجه می شوم که بزرگترین محدودیت آن در عنوان ذکر شده است. بحث من هرگز در مورد آوار نبود. در مورد بود ترافیک. زبالهها اولین شکل ازدحام بود که هر کسی نگران آن بود، زیرا در سال 2015 تعداد اجسام مرده بسیار بیشتر از اجسام زنده بود. نسبت سقوط کرد.
| قوانین را به درستی دریافت کنید و کالاهای مداری تبدیل به یک منبع مدیریت شده با کاربران مسئول و هزینه ها و مزایای مشخص شده می شوند. |
ماهواره های استارلینک 207152 مانور اجتناب از برخورد را در شش ماه دسامبر تا مه انجام دادند. تا سال 2023، حدود نیمی از رویکردهای نزدیک تجربه شده توسط استارلینک، شامل سایر ماهوارههای عامل بود نه زبالهها، و این هفته خود اسپیس ایکس مانورهای نامعلوم سایر اپراتورها را بزرگترین خطر برخورد در مدار پایین زمین، پیش از زبالهها نامید. با نگاهی به آینده، صورت فلکی گووانگ چین با 12992 ماهواره و هزار بادبان با 15000 ماهواره برنامه ریزی شده است. این مدار چه توسط یک ماهواره زنده یا مرده پر شده باشد رقابتی است. تجزیه و تحلیل منابع استخر مشترک برای کل جمعیت مداری اعمال می شود. رژیم مالکیت واقعی برای این جمعیت، سیستم بایگانی ITU است که اول میآید و به هر کسی که اول پوسته را پر کند پاداش میدهد.
راه مهم دومی وجود دارد که در آن تحلیل من ناقص بود. من فرض کردم که دولت ها از تخریب یک مدار به دلیل هزینه شهرت منصرف خواهند شد. روسیه به وضوح نبود. ایالات متحده اکنون به روسیه و چین در توسعه تسلیحات ضد فضایی پیوسته است. بزرگترین منبع زبالههای طولانیمدت در تاریخ، اقدام نظامی عمدی بوده است و مؤثرترین اقدام کاهشی در دهه گذشته، تعهد یکجانبه آمریکا مبنی بر عدم تکرار بوده است، که بیشتر جهان از آن زمان تاکنون آن را تأیید کرده است. اما این وعده در عصر جدید رقابت قدرت های بزرگ کمتر و کمتر قابل اعتماد به نظر می رسد.
تا جایی که حفظ یکپارچگی مداری به نفع منافع ملی است، باید با ملاحظات امنیت ملی همپوشانی داشته باشد. استراتژی امنیت ملی علم و فناوری کاخ سفید ممنوعیت سلاح های کشتار جمعی مداری را تایید می کند و “قابلیت های حذف زباله های مداری” را به عنوان اولویت امنیت ملی فهرست می کند. شاید بتوانیم پیمانکاران دفاعی را برای کمک به مقابله با تراکم و آوار وارد کنیم، با در نظر گرفتن اینکه بسیاری از فناوریهایی که میتوانند بدهیهای مداری را حذف کنند، میتوانند برای خنثی کردن داراییهای مداری نیز تغییر کاربری دهند.
به عنوان سومین نکته، بخش خصوصی از یک سو بیشتر از آنچه پیشبینی میکردم و از سوی دیگر کمتر انجام داده است. LeoLabs، Slingshot Aerospace و ExoAnalytic کسبوکارهایی ایجاد کردهاند که دادههای ردیابی را میفروشند که من شک داشتم بازارها به اندازه کافی آنها را عرضه کنند. اما مکانیسم ایمنی که من تاکید کردم فرسوده شده است. اپراتورها به این نتیجه رسیدهاند که جایگزین کردن ماهواره ارزانتر از بیمه کردن آن است، که برای اپراتور خوب است و برای همه افرادی که پوسته را به اشتراک میگذارند مضر است.
خوشبختانه، نکته اصلی من این است: قوانین را به درستی تنظیم کنید و مشترکات مداری تبدیل به یک منبع مدیریت شده با کاربران مسئول و هزینه ها و مزایای مشخص شده می شوند. آنها را اشتباه بگیرید، و اولین درگیری مداری می تواند محیط کار را برای نسل ها بدتر کند.
توجه: اکنون در حال تعدیل نظرات هستیم. در ارسال نظرات تاخیر وجود خواهد داشت و هیچ تضمینی برای ارسال تمامی نظرات ارسالی وجود ندارد.




