چرا مشخص کردن مرزهای فضا برای آینده‌‌‌ سفرهای فضایی حیاتی است؟

چنین چیزی می‌تواند نحوه‌‌ی قانون‌گذاری ما درباره‌ی آسمان را تغییر دهد.

در صبح پنجشنبه، 13 دسامبر، در ساعت 8 صبح دو خلبان هواپیمای فضایی ویرجین گلکتیک (Virgin Galactic) هنگامی که در ارتفاع مناسبی در بالای بیابان موهاوی قرار داشتند، موتورهای راکت این هواپیمای فضایی را به مدت 60 ثانیه روشن کرده و به ارتفاع 82.7 کیلومتری صعود کردند. با رسیدن این هواپیمای فضایی به حداکثر ارتفاع خود، تیم ویرجین گلکتیک جشن گرفتند، چرا که بالاخره به فضا رسیدند، ارتفاعی که رکورد جدیدی برای این شرکت محسوب می‌شود.

حداقل اینکه ویرجین گلکتیک می‌گوید به فضا رفته است اما برای بسیاری از افراد تعریف فضا این نیست.

هر چقدر از زمین دورتر شوید، اتمسفر متراکم زمین رقیق‌تر شده و در نهایت به خلأ می‌رسید. اما هرگز ارتفاع دقیقی برای پایان مرز هوایی و شروع مرز فضایی مشخص نشده است، گرچه گروه‌های مختلفی پیشنهادات متفاوتی را در این زمینه مطرح کرده‌اند. حالا یکی از سازمان‌های بین‌المللی در نظر دارد تا تعریف شروع «فضا» را تغییر داده و باعث توافق جهان در این موضوع پیچیده و نگران‌کننده شود.

فدراسیون بین‌المللی هوانوردی (World Air Sports Federation) در تاریخ 30 نوامبر اعلام کرد که در نظر دارد تا خط کارمن را تغییر دهد. خط کارمن ارتفاعی است که مرز فضا محسوب می‌شود. این خط هوایی برای قدردانی از تئودوره فون کارمان به این نام شناخته می‌شود، او مهندس و ریاضی‌دان مجارستانی است که برای اولین بار ارتفاعی را محاسبه کرد که در آن اتمسفر بیش از اندازه رقیق شده و هواپیماها توان پرواز در آن را ندارند. برای دهه‌ها فدراسیون بین‌المللی هوانوردی خط کارمن را در ارتفاع 100 کیلومتری و معادل 62 مایلی آن تعریف می‌کرد. اما حالا این سازمان که مسئول فهرست کردن رکوردهای هوایی و فضایی است در نظر دارد که این خط را به 80 کیلومتری یا معادل 50 مایلی زمین منتقل کند.

در کوتاه مدت ممکن است چنین تغییری در مرز فضا بی‌اهمیت به نظر برسد. اما ممکن است برخی از آمارهای تاریخی را درباره‌ی اینکه چه کسانی به فضا رفته‌اند تغییر دهد (و دو خلبان ویرجین گلکتیک می‌توانند به خودشان مغرور باشند که فضانورد شده‌اند.) با این حال در اختیار داشتن تعریفی بین‌المللی و قانونی از فضا می‌تواند پیامدهای زیادی برای آینده‌ی صنعت پروازهای فضایی داشته باشد. برای مثال می‌تواند تشخیص فضاپیماها و هواپیماها را پیچیده کند و قانون‌گذاری درباره‌ی این وسایل نقلیه را در آینده تغییر دهد. جاناتان مک‌داول (Jonathan McDowell)، اخترفیزیکدان دانشگاه هاروارد و متخصص پروازهای فضایی، می‌گوید «مرز هوایی شخص کجا تمام می‌شود؟ قطعاً چنین موضوعی جذاب است.»

بررسی قانونی

فدراسیون بین‌المللی هوانوردی به دلیل تحقیقات جدیدی که توسط مک‌داول انجام شده است در نظر دارد خط کارمن را تغییر دهد. مک‌داول که مشتاقانه آمار پروازهای فضایی را ثبت می‌کند می‌خواست بداند چند راکت تا به حال به فضا رفته‌اند و چند نفر را می‌توان فضانورد محسوب کرد و برای اینکه بتواند واقعاً به این سؤال‌ها جواب دهد باید بداند که فضا کجا شروع می‌شود. به همین دلیل تاریخچه‌ی تمام پروازهای فضایی را بررسی کرد تا شاید بتواند تعریف دقیق‌تری در این زمینه ارائه دهد.

بعد از بررسی مجموعه‌های متعددی از آمارهای چرخش فضاپیماها در طی سالیان، حدودی را برای خط کارمن مطرح کرد که به نظر او دقیق‌تر از تعریف فعلی فدراسیون بین‌المللی هوانوردی است: 80 کیلومتر به علاوه یا منهای 10 کیلومتر. در تعریفی ساده، این کمترین ارتفاعی است که یک ماهواره می‌تواند در آن قرار بگیرد و به دور زمین بچرخد. برای اینکه ماهواره در چنین ارتفاع پایینی در حال چرخش به دور زمین باشد باید چرخشی بیضی داشته باشد. در چنین چرخشی، ماهواره بیشتر زمان خود را به دور از زمین می‌گذارند و در قسمت کوچکی از چرخش خود به زمین نزدیک شده و در ارتفاع 80 کیلومتری زمین قرار می‌گیرد. با چنین تنظیماتی، یک ماهواره می‌تواند به مدت روزها یا هفته‌ها به دور زمین بچرخد.

01 3 - چرا مشخص کردن مرزهای فضا برای آینده‌‌‌ سفرهای فضایی حیاتی است؟
عکسی با نوردهی طولانی از راکت اسپیس‌اکس که در حال قرار دادن ماهواره‌ای در فضا بود.

مک‌داول می‌گوید ارتفاع 80 کیلومتری جایی است که در آن جاذبه به عنصر مهم‌تری نسبت به هوا تبدیل می‌شود. او می‌گوید:

«اگر بتوانید هوا را نادیده بگیرید دیگر در فضا هستید، اما این بدان معنا نیست که هوا در این ارتفاع هیچ تأثیری ندارد، با این حال این جاذبه است که باید نگرانش باشید.»

برای اینکه بتوانیم این موضوع را واقعاً درک کنیم باید بفهمیم که برای چرخش در مدار زمین به چه چیزی نیاز است. مهم‌ترین موضوع سرعت است. در ارتفاعی که ایستگاه فضایی بین‌المللی در آن قرار گرفته است (ارتفاع 408 کیلومتری) فضاپیماها با سرعتی بیش از 27 هزار کیلومتر در ساعت حرکت می‌کنند. برای اینکه به دور زمین بچرخید باید چنین سرعتی داشته باشید. متأسفانه اتمسفر سیاره‌‌ی ما بیش از اندازه متراکم است تا به ماهواره‌ها اجازه دهد در ارتفاع پایین‌تر با چنین سرعتی به دور زمین بچرخند. مک‌داول می‌گوید «به سرعت آتش می‌گیرید چون سرعت بسیار زیادی دارید». منظور او از مهم بودن اتمسفر همین است.

حتی در ارتفاع بیش از 80 کیلومتر نیز هنوز اتمسفر زمین وجود دارد، فقط بسیار رقیق است. ماهواره‌هایی که در ارتفاع‌های بسیار بیشتری از 80 کیلومتر قرار گرفته‌اند نیز هنوز با ذرات اتمسفر ما درگیر هستند. هوا آنقدر رقیق است که به چرخش فضاپیما آسیبی وارد نمی‌کند. مک‌داول می‌گوید «پس حالا سؤال این است که کجا مرز فضا را مشخص می‌کنید؟ همانجایی که حتی به مدت کوتاهی نیز نمی‌توانید وارد اتمسفر شده و به چرخش خود ادامه دهید.»

02 2 - چرا مشخص کردن مرزهای فضا برای آینده‌‌‌ سفرهای فضایی حیاتی است؟
هواپیمای فضایی وی‌اس‌اس یونیتی متعلق به ویرجین گلکتیک که حالا توسط برخی از افراد یک فضاپیما محسوب می‌شود.

پس اگر پاسخ فنی ما این است، چطور تعریف رسمی فدراسیون بین‌المللی هوانوردی ارتفاع 100 کیلومتری است؟ آقای کارمان نیز در سال 1956 این ارتفاع را در 83.8 کیلومتری محاسبه کرده بود، با این حال تلاش او پیدا کردن مرز فضا نبود. بیشتر تلاش او این بود که محاسبه کند یک هواپیما تا کجا می‌تواند ارتفاع بگیرد و به پرواز خود ادامه دهد. به گفته توماس گنگیل (Thomas Gangale)، متخصص قوانین فضایی و مدیر اجرایی اوپی‌اس-آلاسکا (OPS-Alaska)، یک شبکه‌ی جهانی تحقیقات، این عدد به اشتباه به عنوان مرز فضا تفسیر شده است. او و مک‌داول بر این باورند که این ارتفاع به 100 کیلومتر تغییر کرد چون مردم دوست دارند اعداد را گرد کنند و به یاد بسپارند. فدراسیون بین‌المللی هوانوردی در حول و حوش سال 1960 این ارتفاع را در 100 کیلومتری زمین تعریف کرد تا بتواند به ثبت رکورد پروازها بپردازد، هر پروازی که بالای این ارتفاع انجام می‌شد یک پرواز فضایی بود.

با این حال همه به این تعریف فدراسیون بین‌المللی هوانوردی وفادار نیستند. برای مثال نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا این محدوده را در ارتفاع 80 کیلومتری تعریف می‌کند و هر کدام از کارکنان نیروی هوایی که از این ارتفاع بالاتر بروند نشان خاصی دریافت می‌کنند. ناسا نیز همینطور. و گرچه اداره‌ی هوانوردی فدرال تعریفی رسمی در این زمینه ارائه نداده است اما به کسانی که به ارتفاع بیشتر از 80 کیلومتری زمین رفته‌اند نشان فضانوردی اهدا می‌کند. اما ممکن است با ورود بازیکنان تجاری بیشتر به فضا، تعریف دقیق‌تری نیز از این ارتفاع ارائه شود. سخنگوی اداره‌‌ی هوانوردی می‌گوید «برنامه‌هایی برای صدور و نحوه‌ی صدور نشان فضانوردی تحت بررسی است.»

قوانین فضایی ارتفاع می‌گیرند

اما گرچه سازمان‌های مختلف تعریف‌های خود را دارند اما هیچ توافق بین‌المللی روی این موضوع وجود ندارد. در واقع آمریکا بر این عقیده است که تعریف فضا در قوانین بین‌المللی ضرورتی ندارد. در یکی از جلسات سازمان ملل متحد در سال 2001 در وین نماینده‌ی آمریکا اعلام کرد:

با احترام به سؤالی که درباره‌ی تعریف و تعیین محدوده‌ی فضا مطرح شد ما این موضوع را به دقت بررسی کرده و به صحبت‌هایی که در این جلسه مطرح شد توجه کردیم. موضع‌گیری ایالات متحده باز هم این است که تعریف و تعیین محدوده‌ی فضا ضرورتی ندارد. هیچ مشکل قانونی یا عملی در نبود چنین تعریفی به وجود نیامده است. برعکس سیستم قانونی مورد استفاده برای بررسی موارد مربوط به هوا و فضا در حیطه‌های خود به خوبی عمل کرده‌اند. عدم وجود تعریف یا تعیین محدوده‌ی فضا باعث ممانعت از فعالیت در این زمینه‌ها نشده است.

حقیقت این است که ارائه‌ی تعریفی برای مرز فضا می‌تواند روابط بین‌الملل را کمی تیره و تار کند. اگر مرز بین‌المللی و مشخصی برای فضا وجود داشته باشد، در صورت پرواز هواپیماهای آمریکایی بر فراز مناطق خارجی و زیر مرز فضا این کشورها می‌توانند معترض شوند. در حال حاضر آمریکا می‌تواند در محدوده‌ی هوایی کشورهای دیگر پرواز کند. در شرایط فعلی هیچ چیز جلوی آمریکا را نمی‌گیرد. گنگیل می‌گوید «آن‌ها دوست دارند تعریفی در این زمینه وجود نداشته باشد، دلیل اصلی آن نیز این است که ارتش آمریکا احساس می‌کند چنین چیزی انعطلاف‌پذیری لازم را برای انجام عملیات در هر ارتفاعی در اختیارشان می‌گذارد. شما نمی‌توانید متهم به شکستن قانونی باشید که اصلاً وجود ندارد.»

در نهایت مشخص کردن یک مرز می‌تواند به کشورها کمک کند تا قانون‌گذاری بهتری برای هر حیطه داشته باشند: قوانین مخصوص هواپیماها و قوانین مخصوص فضاپیماها. اما وقتی در نظر بیاورید که شکاف بزرگی بین ارتفاعی که هواپیماها می‌توانند تا آنجا بالا بروند و ارتفاعی که فضاپیماها به آن می‌روند وجود دارد همه چیز پیچیده‌تر می‌شود. بیشترین ارتفاعی که بالون‌ها به آن می‌رسند 50 کیلومتر است و بیشتر هواپیماها در ارتفاعی بسیار کمتری از این فعالیت می‌کنند. پس در واقع فاصله‌ای 30 کیلومتری بین بیشترین ارتفاعی که یک هواپیما می‌تواند به آن برود و مرز فضا وجود دارد. پس آیا باید قوانین هواپیماها شامل این محدوده شود؟

این «ناحیه‌ی خاکستری» از آسمان فقط توسط فضاپیماها مورد استفاده قرار می‌گیرد، فضاپیماهایی که در حال رفتن به فضا یا خروج از آن هستند. علاوه بر این ممکن است برخی از فضاپیماها برای بازگشت به زمین از این ارتفاع نیز پایین‌تر بیایند. برای مثال طبق گفته‌ی گنگیل، شاتل فضایی برای بازگشت به زمین به ارتفاع 34 کیلومتری محدوده‌ی هوایی کوبا وارد شد. به همین دلیل است که گنگیل می‌گوید فضاپیماها باید بر اساس مقصدشان تعریف شوند. او می‌گوید: «هر وسیله‌ای که به هدف رسیدن به ارتفاع 80 کیلومتری از زمین بلند می‌شود باید تحت قوانین فضایی قرار بگیرد. این هدف پرواز است که مشخص می‌کند که پرواز تحت چه سیستم قانونی قرار می‌گیرد.»

03 2 - چرا مشخص کردن مرزهای فضا برای آینده‌‌‌ سفرهای فضایی حیاتی است؟
دریم چیسر متعلق به سیرا نوادا کورپوریشن. (Dream Chaser, Sierra Nevada Corporation)

گنگیل بر این باور است که الان زمان تعریف مرز فضا است چون شرکت‌های تجاری بیشتر و بیشتری در تلاش برای رسیدن به فضا هستند و ممکن است برخی از آن‌ها به پرواز زیر مرز فضا نیز نیاز داشته باشند. سیرا نوادا کورپوریشن در حال کار روی وسیله‌ای کوچک است که می‌تواند مانند شاتل فضایی به زمین بازگردد. ممکن است شرکت‌های آینده به دنبال اجتناب از مشکلات قانونی پرواز بر فراز دیگر کشورها هنگام بازگشت به زمین باشند و ممکن است بخواهند بدانند در صورت بروز اتفاقی در هوا تحت چه قوانینی قرار می‌گیرند. گنگیل می‌گوید: «در طولانی‌مدت با دیدن پروازهای تجاری بیشتر در این ارتفاع‌ها، به خصوص چرخش به دور زمین و بازگشت به زمین، این شرکت‌های خصوصی به دنبال قطعیت قانونی یک مرز فضایی تعریف و تعیین‌شده خواهند بود.»

با این حال به نظر می‌رسد که آمریکا در این زمینه عجله‌ای ندارد. اما در صورت نیاز به تعریفی مشخص، گنگیل پیش‌نویسی تهیه کرده است که سازمان ملل متحد می‌تواند در صورت نیاز از آن استفاده کند. و با توجه به اشتیاقی که گنگیل به کار خود دارد بر این عقیده است که ارائه‌ی تعریف مشخصی در این زمینه به زودی اتفاق می‌افتد: «به نظرم با بیشتر و بیشتر تجاری شدن پروازهای فضایی، این ایده که به تعریفی در این زمینه نیاز نداریم غیر قابل دفاع‌تر خواهد شد.»

منبع theverge

مطالب مرتبط

دیدگاه خود را ثبت کنید

avatar