چرا اخترشناسان نگران تأثير ماهوارههاي استارلينك اسپيس ايكس بر آسمان شب هستند؟
دقيقا شبيه نمايش بود: قطاري از نقاط روشن كه در طول آسمان حركت مي‌كردند و بيشتر آن‌ها به‌روشني ستاره‌ي قطبي مي‌درخشيدند. اين نقاط روشن جرم نجومي نبودند؛ بلكه اولين بخش از ماهوارههاي استارلينك (Starlink) بودند؛ پروژه‌اي كه هدف آن فراهم‌كردن دسترسي به اينترنت در سراسر جهان است. در ۲۴مه، اسپيس ايكس (SpaceX) اين ماهواره‌ها را به فضا پرتاب كرد.
ديدن ماهواره‌ها از روي زمين با چشم غيرمسلح موضوع جديدي نيست؛ اما بيشتر اخترشناسان از روشنايي بسيار زياد ماهوارههاي استارلينك ابراز شگفتي و ناراحتي كردند. تعداد كمي از اين اخترشناسان عكس‌ها‌يي از اين پرندگان مشتعل را در توييتر منتشر و از اين طريق سعي كردند درباره‌ي خطر آن‌ها هشدار دهند. نگراني اخترشناسان از اين بابت است كه اين ماهواره‌ها و جانشينانشان مي‌توانند آسمان شب را تا ابد تغيير دهند. اگر اين ۶۰ عضو ابتدايي شبكه‌ي ماهوارهاي استارلينك عامل اين نور‌ها باشند، وقتي همه‌ي ۱۲ هزار ماهواره‌ي اين پروژه به فضا پرتاب شوند، آلودگي نوري آسمان بسيار شديد و هولناك خواهد شد.
چرا اخترشناسان نگران آلودگي نوري استارلينك هستند؟
حركت قطارمانند ماهوارههاي استارلينك برفراز آسمان هلند
اخترشناسان و علاقه‌مندان به نجوم و فضا هنگامي‌كه اسپيس‌ايكس، ماهوارههاي استارلينك را به فضا پرتاب كرد، نشانه‌ها‌يي از آن‌ها را مشاهده كردند. استارلينك صورت فلكي ماهوارهاي متشكل از تقريبا ۱۲ هزار ماهواره است كه اسپيس‌ايكس براي ابتكار «اينترنت از فضا» در انديشه متخصصين گرفته‌است. پرتاب اين ماهواره‌ها و ديده‌شدنشان از روي زمين مانديشه متخصصينه‌ي بسيار دلنشيني براي متخصصان اينترنت بود؛ اما همين مانديشه متخصصينه براي اخترشناسان شوكه‌كننده و دلهره‌آور بود.
ماهوارههاي استارلينك به‌صورت رشته‌اي شبيه به لشكر مورچه‌ها‌ي روشن و متحرك در مدار آسمان حركت مي‌كردند و با چشم غيرمسلح در آسمان مشاهده‌‌شدني بودند. در‌حال‌حاضر، بيشتر افراد جامعه‌ي نجوم نگران اين مجموعه‌ي ماهوارهاي هستند؛ چراكه معتقدند روشنايي آن‌ها بسيار زياد است و تعداد بسيار زياد ماهواره‌ها‌يي كه قرار است به فضا فرستاده شوند، باعث ازبينرفتن مشاهدههاي نجومي آن‌ها خواهد شد.
دارن بسكيل، از پيشكسوتان فيزيك و نجوم دانشگاه ساسكس گفت:
ماهوارههاي اين مجموعه (استارلينك) از ميدان ديد ما عبور مي‌كنند و ديد ما از جهان را آلوده مي‌كنند. جدا‌كردن اين آلودگي از مشاهدههاي نجومي، كاري بسيار دشوار و گاه ناممكن خواهد بود.
اخترشناسان نگران‌اند كه استارلينك باعث ازبينرفتن مشاهدههاي نجومي آن‌ها شود
به‌طوركلي، ماهواره‌ها اشكالي اساسي براي اخترشناساني هستند كه اجرام كيهاني اعماق فضا را مطالعه مي‌كنند. اخترشناسان براي به‌دست‌آوردن تصاوير باكيفيت از اجرامي كه چندين سال نوري از ما دور هستند، عكس‌ها‌يي با زمان نور‌دهي طولاني با تلسكوپ مي‌گيرند. در اين نوع عكاسي، چند دقيقه يا چند ساعت تلسكوپ به‌همان شكل به‌سمت نقطه‌ي مدانديشه متخصصين بايد متمركز باشد. از اين طريق دانشمندان و اخترشناسان مي‌توانند از نقاط دور و محو فضا نور به‌دست آورند و درباره‌ي اجرام دوردست اطلاعات بيشتري گردآوري كنند. براي مثال، اين نوع عكاسي راه بسيار مناسبي براي فهميدن نوع گازهاي تشكيل‌دهنده‌ي كهكشان‌ها‌ي دوردست است. هر نوع گاز، نور خاصي از خود منتشر مي‌كند و اخترشناسان با آشكارسازي اين نور‌ها مي‌توانند متوجه نوع گازهاي تشكيل‌دهنده‌ي اين كهكشان‌ها شوند.
در‌صورتي‌كه جرمي بسيار روشن از ميدان ديد عكسي با نور‌دهي طولاني عبور كند، به‌طوركلي مشاهده‌ها را از بين مي‌برد. نور اين اجرام باعث ايجاد گسستگي در عكس مي‌شود و خط نوري در طول عكس به‌جا مي‌گذارد. ماهواره‌ها معمولا با مواد بازتاب‌كننده‌ي نور ساخته شده‌اند و پنل‌ها‌ي خورشيدي روي آن‌ها سوار‌شده كه نورخورشيد را بازتاب مي‌دهد. بنابر‌اين، ماهواره‌ها مي‌توانند بسيار روشن باشند. فيل بال، فيزيك‌دان انديشه متخصصيني از دانشگاه كويين ماري لندن گفت:
اثري در حد نقطه چشم‌پوشي‌كردني است؛ اما ازآنجاكه اين نقطه خطي بزرگ روي تصوير شما مي‌اندازد، واقعا كار را خراب مي‌كند.
طبق آخرين گزارش آژانس فضايي اروپا، در‌حال‌حاضر حدود پنج‌هزار ماهواره در مدار زمين در‌حال‌گردش هستند كه حدود دوهزار ماهواره هنوز در مرحله‌ي آزمايش به‌سر مي‌برند. مواردي پيش مي‌آيد كه اين ماهواره‌ها خطوطي در عكس‌ها‌ي اخترشناسان ايجاد و آن‌ها را عصباني و ناراحت مي‌كنند؛ اما اكنون علاوه‌بر مجموعه‌ي استارلينك و ديگر صورت‌هاي فلكي ماهوارهاي پيشنهاد‌ي شركت‌هاي وان‌وب، تله‌ست، كپلر كاميونيكيشنز و آمازون، تعداد ماهوارههاي موجود در مدار زمين مي‌تواند به‌طورچشمگيري افزايش يابد. اين موضوع باعث افزايش احتمال گذر ماهواره‌ها از ميدان ديد تلسكوپ‌ها مي‌شود و احتمال خراب‌شدن عكس‌ها را بيشتر مي‌كند.
اثر ماهواره‌ها در تصاوير نجومي همچون خط بزرگي پديدار مي‌شود و آن‌ها را خراب مي‌كند
بااين‌حال، واقعا چه مدت اين اثر در ميدان ديد تلسكوپ باقي مي‌ماند و همچنان ديده خواهد شد؟ اين موضوع به مكان ماهواره در آسمان بالاي زمين و موقعيت روز و موقعيت سال بستگي دارد. ماهواره‌ها در ساعتهاي محدودي از شبانه‌روز، همچون هنگام گرگ‌وميش آسمان و سپيده‌دم مشاهده‌پذير هستند؛ زيرا در اين اوقات با تاريك‌شدن هوا، نور را از خورشيد مي‌گيرند؛ اما هر زمان كه در سايه‌ي زمين قرار بگيرند، نور را در ساعتهاي زيادي از شب بازتاب نمي‌دهند. باوجوداين در عرض‌ها‌ي جغرافيايي بالا، در عصر تابستان مي‌توانند ديده شوند؛ چراكه موقعيت آن‌ها در آسمان به‌اندازه‌ي كافي بالا است؛ ازاين‌رو، هنوز مي‌توانند نورخورشيد را دريافت كنند و در سايه‌ي زمين قرار نمي‌گيرند. بال گفت:
چند ساعت پس از غروب آفتاب يا پيش از سپيده‌دم، مي‌توانيد با دوربين دوچشمي يا حتي چشم غيرمسلح در حياط پشتي خانه تعداد زيادي ماهواره ببينيد كه با سرعت زياد حركت مي‌كنند. واقعا به‌انديشه متخصصين نمي‌رسد ماهواره‌ها بلافاصله بعد از غروب خورشيد از آسمان ناپديد شوند.
اشكال اين است كه داده‌ها‌ي بسيار كمي درباره‌ي نحوه‌ي آلوده‌شدن آسمان شب به‌وسيله‌ي چنين مجموعه‌ماهواره‌هاي بزرگي در دست است. مباحثه‌هايي نيز درباره‌ي چگونگي برخورد اين تعداد بسيار زياد ماهواره به يكديگر و توليد زباله‌ها‌ي فضايي وجود دارد. درواقع، اگر ماهوارهاي پس از پايان مأموريتش همچنان در مدار باقي بماند، مي‌تواند به‌صورت بالقوه با قرارگيري در مسير حركت ديگر ماهواره‌ها با آن‌ها برخورد كند. بااين‌حال، پس از اينكه اخترشناسان آماتور رد‌پا‌ي ماهوارههاي جديد پرتاب‌شده را منتشر كردند، مباحثه جديدي درباره‌ي آلودگي نوري اين ماهواره‌ها در‌گرفت كه بسيار فرا‌تر از حدتصور اخترشناسان بود. ماري نپ، پژوهشگر سياره‌هاي فرا‌خورشيدي در رصدخانه هِيستاك MIT گفت:
من و بسياري از اعضاي ديگر جامعه‌ي نجوم از اين موضوع نگران‌كننده مطلع بوديم؛ اما تا وقتي مردم با چشم خودشان اين ماهوارههاي قطارمانند را مشاهده نكرده بودند، آگاهي عمومي واقعي درباره‌ي آن‌ها وجود نداشت.
خبرگزاري ورج به‌منظور دريافت اطلاعات بيشتر، با كميسيون ارتباطات فدرال (FCC)، نهاد صادركننده‌ي مجوز پرتاب استارلينك، تماس گرفت؛ اما تا لحظه‌ي نگارش اين مطلب، پاسخي از آن‌ها دريافت نكرده است.
اخترشناسي به‌نام كيز باسا، اخترشناس مؤسسه‌ي نجوم راديويي هلند، با انجام محاسبات رياضي تلاش كرد بفهمد در يك زمان، چه تعداد از اين ماهواره‌ها در آسمان مشاهده‌پذير هستند. به‌همين‌منظور، بخش نخست مجموعه‌ي استارلينك اسپيس‌ايكس، يعني درحدود ۱۶۰۰ ماهواره را مطالعه كرد؛ زيرا جزئيات بهتري درباره‌ي مدار حركت آن‌ها در دست است. صرفا براساس همين تعداد اوليه، باسا برآورد كرد كه در عرض جغرافيايي ۵۲ درجه‌ي شمالي (مكان قرارگيري لندن)، ۸۴ ماهواره همواره در تمامي زمان‌ها برفراز افق قرار خواهند داشت و در ساعتهاي نزديك به غروب و سپيده‌دم در طول تابستان، ۱۵ ماهواره همواره در همه‌ي زمان‌ها در موقعيت ۳۰ درجه بر فراز افق مشاهده‌‌شدني هستند.
تا وقتي مردم با چشم خودشان ماهوارههاي قطارمانند را مشاهده نكرده بودند، آگاهي عمومي واقعي درباره‌ي آن‌ها وجود نداشت
البته، مطالعه اخترشناس نام‌برده فقط به تعدادي از ماهوارههاي اين مجموعه مربوط است و با اضافه‌شدن ديگر ماهواره‌ها، مسلما اين وضعيت بد‌تر مي‌شود. باسا نشان داد در محاسباتش، از ۱۶۰۰ ماهواره‌ي اين مجموعه فرا‌تر نرفته است؛ چراكه اطلاعات مداري مناسبي از ديگر ماهواره‌ها دراختيار ندارد و ارتفاع ماهواره‌ها بر روشنايي آن‌ها تأثير‌گذار است. باسا دراينزمينه معتقد است:
اگر ارتفاع ماهواره‌ها بيشتر باشد، محو‌تر خواهند بود؛ اما زمان بيشتري مشاهده‌پذير هستند. اگر ماهواره‌ها در مدارهاي گردشي پايين‌تري باشند، روشن‌تر خواهند بود و مدت زمان كمتري مي‌توان آن‌ها را رؤيت كرد.
علاوه‌براين، ممكن است ماهواره‌ها به‌صورت لحظه‌اي به‌دليل دريافت نور مناسب از خورشيد، روشن‌تر به‌انديشه متخصصين برسند.
ايلان ماسك، مديرعامل اسپيس‌ايكس، در واكنش به آلودگي نوري استارلينك تلاش كرد نگراني اخترشناسان را كم‌اهميت جلوه دهد. او ادعا‌كرد استارلينك كوچك‌ترين اشكالي براي پروژه‌ها و پيشرفت‌ها‌ي نجومي ايجاد نمي‌كند و زماني‌كه ستاره‌ها در آسمان هستند، ماهوارههاي استارلينك را نمي‌توان به‌چشم ديد و دليل اينكه ايستگاه فضايي بين‌المللي (ISS) در شب مشاهده‌پذير است، اندازه‌ي به‌شدت بزرگ اين سازه و نور خود آن است. اين در حالي است كه اين ادعاها صحيح نيستند؛ زيرا ايستگاه فضايي بين‌المللي پنل‌ها‌ي خورشيدي بسيار بزرگي دارد كه نورخورشيد را به‌سمت زمين بازتاب مي‌كنند. ماسك درنهايت ادعا‌كرد به‌هر‌حال تلسكوپ‌ها را بايد به مدار منتقل كنيم؛ زيرا اين ابزارها براي رصد با اختلالات ناشي از جوّ زمين مواجه هستند.
بسياري از اخترشناسان بر خام و بي‌منطق‌بودن اين اظهارات اتفاق‌انديشه متخصصين دارند. مي‌توان راديوتلسكوپ‌ها‌يي با قطر ۳۰ متر روي زمين ساخت كه اخترشناسان به‌كمك آن بتوانند نور زيادي از آسمان جمع‌آوري كنند و مشاهدههاي دقيق‌تر بيشتر داشته باشند. بردن چنين تلسكوپي به خارج از جوّ زمين بسيار اشكال است و انجام آن به تجهيزاتي گران‌ارزش مانند راكت‌ها‌ي بسيار بزرگ و مهندسي بسيار پيشرفته نياز خواهد داشت. ناسا از دهه‌ها پيش با صرف هزينه‌ي نزديك به ۱۰ ميليارد دلار، مشغول كار روي ساخت و ارسال بزرگ‌ترين تلسكوپ فضايي دنيا به‌نام جيمز وب است كه قطر آينه‌اش كمي بيشتر از ۶ متر است.
نپ گفت:
بردن تمام اين تجهيزات به خارج از زمين و قرار‌دادن آن‌ها در فضا ازلحاظ تكنيكي عملي نيست. اگر هم بتوان اين كار را عملي كرد، هزينه‌ي انجام آن بسيار بيشتر از انجام همين كار و راه‌اندازي همين تلسكوپ روي زمين خواهد بود.
علاوه‌براين، حتي تلسكوپ‌ها‌يي كه در فضا به دور زمين در‌حال‌گردش هستند، اشكالاتي با ماهواره‌ها دارند. نپ اعتقاد دارد:
در ميدان ديد تلسكوپ‌ها‌ي فضايي نيز هنوز ماهواره‌ها را مي‌بينيم؛ پس، اين موضوع تنها اشكال تلسكوپ‌ها‌ي زميني نيست.
خبر خشحال‌كننده اين است كه درخشندگي گروه فعلي ماهوارههاي استارلينك به‌تدريج با رسيدن به مدارهاي بالاتر و دورشدن از يكديگر كاهش مي‌يابد. بيشتر اخترشناسان منتظر مانده‌اند تا ببينند حد كم‌نورشدن اين ماهواره‌ها چقدر است و مجموعه‌ي استارلينك چقدر مي‌تواند به آسمان شب و پژوهش‌ها‌ي نجومي آسيب بزند. پس از مقاومت بسيار، سر‌انجام ماسك گفت مي‌توانيم جهت‌گيري ماهواره‌ها را كمي تغيير دهيم تا اختلال در مشاهدات نجومي به‌حد‌اقل برسد. او ادعا كرد آن‌ها به علم اهميت فراواني مي‌دهند.
باوجوداين، تنها نور نيست كه اخترشناسان درباره‌اش نگران هستند. نگراني برخي از آنان اين است كه فركانسهاي راديويي فرستاده‌شده‌ي اين ماهواره‌ها با مشاهدههاي راديويي اخترشناسان از كيهان تداخل كند. معمولا اخترشناسان علاقه دارند فركانسهاي راديويي فرستاده‌شده از اجسام دوردست را مطالعه كنند تا اطلاعات بيشتري از آن‌ها به‌دست آورند؛ به‌‌ويژه اجرام جديدي همچون ستارگاني كه پرتو‌ها‌ي ايكس فوق‌سخت از خود ساطع مي‌كنند كه امكان آشكارسازي آن‌ها از روي زمين وجود دارد. ماسك پيش‌تر تأكيد كرده بود ماهوارههاي پروژه‌ي استارلينك به‌منظور جلوگيري از تداخل با مشاهدات نجومي، در فركانسهاي معين داده‌ها را مخابره نخواهند كرد؛ اما اين اظهارات همچنان قانع‌كننده نيستند.
كالين لانسديل، سرپرست رصد‌خانه‌ي MIT گفت:
باتوجه‌به پيشرفت درخورتوجه فناوري، توانايي مطالعه كيهان در بيشتر فركانس‌ها ايجاد شده است؛ پس، استارلينك توانايي مطالعه كيهان را در بعضي از اين فركانس‌ها از ما خواهد گرفت. البته، ممكن است برخي سطوح انتقال وجود داشته باشند كه از باندهاي فركانس مدانديشه متخصصين ما خارج شوند.
درمجموع به‌گفته‌ي ماسك، ارائه‌ي پوشش جهاني اينترنت در بلندمدت هدف ارزشمندتري است. درنهايت، بسياري از اخترشناسان نيز نمي‌خواهند بر سر راه اين نوع نوآوري قرار بگيرند؛ اما در‌عين‌حال، آنان به جمع‌آوري اطلاعات بيشتر درباره‌ي چگونگي تأثير استارلينك بر آسمان شب نيز علاقه دارند و به مباحثه دراينزمينه نيز مايل هستند. بال گفت:
شراكت و همكاري پر‌باري ميان اخترشناسان و فناوري وجود دارد تا راهي براي حفظ آسمان شب پيدا شود كه براي همه سودمند باشد. تا جايي كه مي‌دانم، اين امكان تا‌كنون مهيا نشده و راستش را بخواهيد، بسيار عجيب است كه دراين‌باره مشورتي با من نشده است.
هم انديشي ها