مرز دقیق میان زمین و فضا کجاست و چرا آمریکا بر سر تعریف قانونی این مرز مقاومت میکند؟
در ساعت ۸صبح پنجشنبه ۱۳دسامبر، دو خلبان سوار بر فضاپیمای ویرجین گلکتیک (Virgin Galactic)، موتور راکت را بهمدت ۶۰ثانیه در بالای کویر موهاوی روشن کردند و در ارتفاع ۸۲.۷کیلومتری پرواز کردند. با رسیدن فضاپیما به حداکثر ارتفاع خود، موجی از شادی و سرور گروه ویرجین گلکتیک را فراگرفت. آنها بالاخره موفق شدند به فضا برسند؛ مسلماً اینیک رکورد تاریخی برای شرکت بود.
ویرجین گلکتیک استدلال میکند که به فضا رفته است؛ اما از دیدگاه بسیاری، آنجا دقیقاً فضا محسوب نمیشود.
درواقع هرچه بیشتر به عمق آسمان سفر میکنید، چگالی اتمسفر کمتر و کمتر میشود تا اینکه نهایتاً به فضای خلأ میرسید. اما شاید باور کردنش سخت باشد که بدانید هرگز در مورد ارتفاع دقیقی که در آن جو تمامشده و فضای خارج شروع میشود، اتفاقنظری وجود نداشته است. افراد مختلف پاسخهای متفاوتی برای این پرسش دارند. اکنون یک سازمان بینالمللی در نظر دارد تعریف خود را از جایی که فضا شروع میشود، تغییر دهد. امید میرود این اقدام، جهان را به یک اجماع بینالمللی در مورد این موضوع پیچیده نزدیکتر کند.
فدراسیون بینالمللی هوانوردی افایآی (The Federal Aviation Administration) در ۳۰نوامبر اعلام کرد که این سازمان در نظر دارد تعریف خط کارمن را اصلاح کند؛ این خط، ارتفاعی است که بهعنوان مرز فضا شناخته میشود. تئودور فون کارمن (Theodore von Kármán)، یک مهندس و ریاضیدان مجارستانی بود که برای اولین بار حداکثر ارتفاع مناسب برای پرواز هواپیماها را ازلحاظ میزان رقیق بودن هوا محاسبه کرد؛ بهافتخار خدمات وی، این ارتفاع بانام خط کارمن نامگذاری شد. برای چندین دهه، فدراسیون بینالمللی هوانوردی، خط کارمن را در ارتفاع ۱۰۰کیلومتری سطح زمین تعیین کرده بود؛ اما اکنون این سازمان که مسئولیت ثبت رکوردهای پروازهای هوایی و فضایی را به عهده دارد، تصمیم گرفته است این ارتفاع را به ۸۰کیلومتر تغییر دهد.
این تغییر تعریف برای مرز فضا ممکن است در کوتاهمدت بیاهمیت به نظر برسد. احتمالاً تنها چند آمار تاریخی در مورد اینکه چه کسی واقعاً از کرهی زمین خارجشده است، دستخوش تغییر خواهد شد و البته خلبانان پرواز گلکتیک نیز میتوانند به خود ببالند؛ چراکه از این تاریخ آنها رسماً فضانورد محسوب خواهند شد!. اما داشتن یک توافق بینالمللی بر سر تعریف قانونی فضا میتواند پیامدهایی بزرگ برای آیندهی صنعت فضاپیمایی داشته باشد. بهعنوانمثال، چنانچه مشخص شود کدام دسته از وسایل نقلیهی ما فضاپیما و کدام دسته در اصل هواپیما محسوب میشوند، تأثیرات فراوانی بر نحوهی تنظیم مقررات این صنایع در آینده خواهد داشت. جاناتان مکدوول (Jonathan McDowell)، متخصص فضاپیمایی و فیزیک اخترشناس از دانشگاه هاروارد میگوید که تعیین حریم هوایی هواپیماها موضوعی است که موردتوجه افراد زیادی قرار خواهد گرفت.
بررسی ابعاد فنی موضوع
فدراسیون با در نظر گرفتن نتایج پژوهشهای تازهی مکدوول، در حال بررسی اعمال یکسری تغییرات است. مکدوول، بهعنوان کسی که باعلاقه آمار مربوط به سفرهای فضایی را دنبال میکند، میخواست بداند که بهراستی چند ماهوارهبر به فضا ارسالشده است و چند نفر را میتوان فضانورد قلمداد کرد. او برای یافتن پاسخ واقعی برای این پرسشها ابتدا باید بداند فضا از کجا شروع میشود. بنابراین او به کاوش در کل تاریخ سفرهای فضایی پرداخت تا ببیند آیا میتواند به نتیجهای برسد یا خیر.
مکدوول پس از بررسی تعداد زیادی از موارد پرتاب فضاپیما به مدار ادعا میکند به عددی رسیده است که بهزعم وی، دقت بیشتری نسبت به برآورد پیشین فدراسیون دارد: ۱۰± ۸۰کیلومتر. به عبارت سادهتر، این مقدار معادل پایینترین ارتفاعی است که یک ماهواره میتواند در مدار زمین حرکت کند. البته برای آنکه فضاپیما بتواند در چنین ارتفاع پایینی همچنان در مدار زمین باقی بماند، باید در یک مدار بیضوی گردش کند. در چنین وضعیتی، فضاپیما باید بیشتر اوقات در فاصلهای بسیار دور از زمین گردش کند و تنها برای مدت کوتاهی از سفر خود به ارتفاع ۸۰کیلومتری زمین برسد. طبق نظر مکدوول، فضاپیما در این شرایط میتواند چند روز یا چند هفته در مدار باقی بماند.
تصویری از پرتاب یک ماهوارهبر اسپیس ایکس در حال قرار دادن یک فضاپیما در مدار
مکدوول میگوید که ارتفاع ۸۰کیلومتری نقطهای است که گرانش در آن اهمیت بیشتری نسبت به اتمسفر دارد. او میگوید:
«اگر اساساً اتمسفر را نادیده بگیرید، درواقع شما در فضا هستید. این بدان معنا نیست که اتمسفر هیچ تأثیری ندارد؛ ولی اثر جاذبه در این ارتفاع بسیار غالب است.»
برای درک صحیحتر موضوع، باید در وهلهی اول بفهمیم که برای رسیدن به مدار به چه عواملی نیاز داریم. مهمترین عامل سرعت است. ایستگاه فضایی بینالمللی در ارتفاع ۴۰۸کیلومتری از سطح زمین قرارگرفته؛ این ایستگاه با سرعتی بیش از ۲۷هزار کیلومتر بر ساعت در حال گردش است. در حقیقت، شما برای ثابت نگهداشتن وضعیت خود نسبت به زمین، نیاز دارید با چنین سرعت بالایی حرکت کنید. مکدوول میگوید:
«متأسفانه چگالی اتمسفر به حدی زیاد است که به ما اجازهی گردش در چنین سرعتهایی را در مدارهای نزدیکتر به زمین نخواهد داد. شما بهسرعت خواهید سوخت؛ چراکه در معرض جریان بسیار شدیدی از هوا قرار خواهید گرفت.»
به همین خاطر است که او به اهمیت اتمسفر تأکید دارد.
حتی در ارتفاع بیش از ۸۰کیلومتری، اتمسفر زمین همچنان وجود دارد؛ اما بسیار رقیق است. ماهوارههایی که در مداری بالاتر از ۸۰کیلومتر نیز قرارگرفتهاند، هنوز در معرض برخورد ذرات اتمسفر هستند؛ بااینحال، هوا آنچنان رقیق است که خطری متوجه فضاپیماهای در حال گردش نخواهد بود. مکدوول میگوید:
پس سؤال این است که شما در کجا میتوانید مرزی را برای پایان فضا ترسیم کنید؟ پاسخ احتمالاً همانجایی است که قادر نباشیم با سرعت مداری خود همچنان به گردش دور زمین ادامه دهیم.
فضاپیمای ویاساس یونیتی (VSS Unity) از ویرجین گلکتیک که با تعاریف جدید، رسماً وارد فضا شده است
بنابراین اگر این را بهعنوان فنیترین پاسخ ممکن بپذیریم؛ پس چه توجیهی وجود دارد که فدراسیون، مرز فضا را ارتفاع ۱۰۰کیلومتری تعیین کرده است؟ جالب اینجاست که خود کارمن نیز در سال۱۹۵۶، ارتفاع ۸۳.۸کیلومتری را برگزیده بود؛ بااینحال او به دنبال یافتن مرز فضا نبود. او سعی داشت بیشترین ارتفاعی را تعریف کند که هواپیما میتواند در آن پرواز کند و همچنان نیز بتواند ارتفاع خود را افزایش دهد. توماس گانگال (Thomas Gangale)، متخصص قوانین فضا و مدیر اجرایی شبکهی تحقیقاتی اوپیاس-آلاسکا (OPS-Alaska) میگوید که میزان تعیینشده از سوی فدراسیون حاصل یک تفسیر غلط بوده است. او و مکدوول تصور میکنند که ما ارتفاع ۱۰۰کیلومتر را پذیرفتیم چون مردم بهمنظور یادآوری بهتر، علاقه دارند اعداد را گرد کنند.
در حدود سال۱۹۶۰، فدراسیون بینالمللی هوانوردی تصمیم گرفت تنها باهدف ثبت پروازها، این آستانه را ۱۰۰کیلومتر تعیین کند و هر پروازی بالاتر از این آستانه را پرواز فضایی اعلام کرد.
بااینحال، همه به این تعریف از فدراسیون پایبند نیستند. بهعنوانمثال نیروی هوایی آمریکا ارتفاع تقریبی ۸۰کیلومتر را تعیین کرده و به تمام خلبانانی که بتوانند به چنین ارتفاعی برسند، نشان اعطا() همچنین دیدگاهی دارد. ادارهی هوانوردی فدرال بااینکه هیچ تعریف رسمی در این مورد ندارد، معمولاً به افرادی که به ارتفاع بیش از ۸۰کیلومتری برسند، نشان فضانوردی میدهد. یکی از سخنگویان این اداره میگوید:
این موضوعی است که احتمالاً با ورود بازیگران جدید تجاری به عرصهی فضا، روشنتر خواهد شد.
در انتظار تغییر قوانین فضا
درحالیکه سازمانهای مختلف تعاریف مختص به خود را دارند؛ هیچ اتفاقنظری در جهان به چشم نمیخورد. ایالاتمتحده مدعی است که تعریف فضا از طریق قوانین بینالمللی لزومی ندارد. طی نشست سازمان ملل متحد در وین در سال۲۰۰۱، هیئت آمریکایی اینگونه به موضوع اشاره کرد:
با توجه به مسئلهی تعریف و تعیین فضا، ما این موضوع را بهدقت بررسی کردیم و به اظهارات مختلف ارائهشده در این جلسه گوش فرا دادیم. موضع ما همچنان این است که تعریف و تعیین حدود فضا لزومی ندارد. هیچ مشکل قانونی یا عملی در غیاب چنین تعریفی وجود نداشته است. از سوی دیگر، نظامهای قانونی مختلفی که در زمینهی حریم هوایی و فضایی کاربرد دارند، توانستهاند در حوزهی عملیاتی خود عملکرد مناسبی داشته باشند. فقدان تعریف یا تعیین حدود فضا مانعی برای توسعهی فعالیت هیچیک از این حوزهها تلقی نشده است.
واقعیت این است که تعریف فضا میتواند برای روابط و مقررات بینالمللی کمی مشکلساز باشد. اگر توافقی در سطح بینالمللی در مورد مرز فضا حاصل شود، ممکن است در صورت پرواز هواپیماهای آمریکایی در حریم هوایی کشورهای دیگر و در ارتفاعی پایینتر از این مرز، زمینه برای اعتراض و ایجاد تنشهای بینالمللی مساعد شود. ازلحاظ فنی، ایالاتمتحده اکنون میتواند در حریم فضایی کشورهای دیگر پرواز کند؛ تاکنون هم همینطور بوده است، فعلاً هیچ عاملی بازدارندهای برای این کشور وجود ندارد. گانگال میگوید:
« آمریکاییها میخواهند همچنان این موضوع را در ابهام نگهدارند. آنهم بیشتر به این دلیل که ارتش ایالاتمتحده احساس میکند این ابهام، انعطافپذیری لازم را برای انجام فعالیت در هر ارتفاعی به آنها خواهد داد.»
با این تفاسیر، تعیین مرز فضا میتواند به کشورها کمک کند قوانین مربوط به بخشهای مختلف آسمان را از هم تفکیک کنند: قوانین هواپیمایی و قوانین فضاپیمایی.
اما اوضاع وقتی پیچیدهتر میشود که بدانیم هنوز شکاف بزرگی میان حداکثر ارتفاع مجاز پرواز هواپیماها و حداقل ارتفاع پرواز فضاپیماها وجود دارد. بیشترین ارتفاع پرواز بالونها تنها میتواند در حدود ۵۰کیلومتر باشد و بیشتر هواپیماها نیز در ارتفاعی بسیار کمتر از این مقدار پرواز میکنند. بنابراین درواقع یک منطقهی ۳۰کیلومتری بین بیشترین ارتفاع مجاز هواپیماها و کمترین ارتفاع گردش فضاپیماها وجود دارد. آیا قوانین مربوط به صنعت هواپیمایی باید برای این منطقه نیز اعمال شود؟
این منطقهی خاکستری آسمان فقط توسط فضاپیماها مورداستفاده قرار میگیرد؛ مثلاً زمانی که فضاپیما قصد ورود به جو یا خروج از آن را دارد. بهعلاوه، بعضی از فضاپیماها حتی ممکن است مجبور به پرواز در ارتفاعی پایینتر از این منطقهی خاکستری باشند تا بتوانند به زمین برگردند. گانگل میگوید که مثلاً شاتل فضایی هنگام بازگشت به زمین، در فاصلهی ۳۴کیلومتری از حریم هوایی کوبا پرواز میکند. به همین دلیل، گانگل چنین استدلال میکند که هر فضاپیما را باید بر اساس مقصد پرواز آن تعریف کرد. او اضافه میکند:
«هر پروازی که باهدف رسیدن به ارتفاع نهایی ۸۰کیلومتر انجام میشود، باید تحت پوشش قوانین فضایی قرار گیرد. این مقصد هر پرواز است که تعیین میکند چه سیستم مقرراتی باید برای آن اعمال شود.»
هواپیمای دریم چیسر (Dream Chaser) محصول شرکت سیرا نوادا
به باور گانگل، اکنون زمان مشخص کردن این است که فضا دقیقه کجاست؛ زیرا هرروز شرکتهای تجاری بیشتری با طرحهای جاهطلبانهتری پا به عرصهی فضا میگذارند و برخی از آنها ممکن است نیاز داشته باشند در مناطقی زیرخط فضا پرواز کنند. شرکت سیرا نوادا درحالتوسعهی یک وسیلهی نقلیه با بالهایی کوچک است که نحوهی نشستن آن روی زمین مانند یک شاتل فضایی است. ممکن است شرکتها در آینده بخواهند از موانع قانونی ناشی از پرواز در حریم هوایی کشورهای دیگر پیشگیری کنند یا بدانند که در صورت بروز سوانح هوایی خاص، روال قانونی پیشرو چگونه خواهد بود. گانگل میگوید:
«در بلندمدت ما شاهد عملیات تجاری بیشتری در این ارتفاعات بالا بهویژه پرواز بهسوی مدار و بازگشت از آن خواهیم بود و شرکتهای خصوصی خواستار آن هستند که با تعیین حد و حدود مجاز، از حمایت قانونی لازم برخوردار شوند.»
اما گویا آمریکا عجلهای برای این کار ندارد. بااینحال چنانچه نهادهای بیشتری خواستار شفافیت در این تعاریف باشند، گانگل نسخهی پیشنویس از یک قرارداد را تهیهکرده است تا سازمان ملل متحد در صورت لزوم از آن استفاده کند. او تصور میکند با توجه به بازخوردهای دیدهشده، بهزودی شفافیت لازم در این تعاریف ایجاد خواهد شد. او در انتها میگوید:
«من گمان میکنم همانطور که سفرهای تجاری بیشتری در فضا رونق مییابند، مقاومت فعلی در برابر شفافسازی تعاریف بهمرور شکسته خواهد شد.»
منبع
زومیت
با اشتراک گذاری مطلب از اسپاش حمایت کنید
https://espash.ir/?p=12009
دفتر مطالعات فضایی اسپاش به عنوان تنها نهاد مطالعاتی خصوصی در بخش فضایی ایران به همت جمعی از روزنامهنگاران، کارشناسان و دلسوزان حوزه فضایی به عنوان یکی از خدمات ارئه شده توسط دفتر مطالعات فضایی راهاندازی شد.
پست قبلی
مطالب پیشنهادی اسپاش
اشتراک در
ورود از طریق اکانت گوگل
وارد شدن
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها