منظومه ماهواره‌اي كايپر آمازون؛ منبع نگراني جديد ستاره‌شناسان
به عصر ابرمنظومه‌هاي ماهواره‌اي خوش آمديد. در چند سال آينده، شبكه‌هاي عظيم متشكل از صدها يا هزاران فضاپيما مي‌توانند آينده‌ي محيط مداري زمين را دستخوش تغيير كنند. بخش عمده‌ي توجه‌ها به اين خوشه‌هاي ماهواره‌اي به پرتاب‌هاي متعدد اسپيس ايكس و وان‌وب معطوف بوده است؛ اما اكنون تمركز در حال چرخش به‌سمت آمازون است. ماه گذشته، كمسيون ارتباطات فدرال آمريكا (FCC) با درخواست اين خرده‌فروشي اينترنتي براي پرتاب منظومه‌ي ماهواره‌اي‌اش موافقت كرد. اين پروژه كه كايپر نام دارد، همانند استارلينك اسپيس ايكس و شبكه‌ي وان‌وب قصد دارد خدمات اينترنت پرسرعت را دراختيار مشتريان سرتاسر جهان ازجمله نواحي دوردست و جداافتاده از دنياي ديجيتال قرار دهد.
منظومه‌ي كايپر متشكل از ۳،۲۳۶ ماهواره خواهد بود. اين ميزان بيش از تعداد تقريبي ۲،۶۰۰ ماهواره‌ي فعال كنوني در مدار زمين است. هرچند ماهواره‌هاي آمازون هنوز فاصله‌اي طولاني تا قرارگيري روي سكوي پرتاب دارند، اسپيس ايكس هم‌اكنون صدها ماهواره از منظومه‌ي استارلينك را به فضا پرتاب كرده است و امكان دارد شمار ماهواره‌هايش را در آينده به ۱۲،۰۰۰ دستگاه يا بيشتر افزايش دهد. فيسبوك و شركتي كانادايي به‌نام تل‌ست نيز ممكن است به‌زودي به كسب‌وكار اينترنت ماهواره‌اي وارد شوند.
هجوم سريع ماهواره‌ها به مدار نزديك زمين با واكنش منفي ستاره‌شناسان حرفه‌اي و آماتور مواجه شده است. ماهواره‌هاي استارلينك با ايجاد رگه‌هاي نوراني در تصاوير نجومي به عكس‌آزاري معروف هستند. آن‌ها كيفيت عكس‌هاي ستاره‌شناسان را خراب مي‌كنند و حجم داده‌هايي را كاهش مي‌دهند كه دانشمندان براي پژوهش‌هاي علمي گرد‌‌آوري مي‌كنند. هرچند اسپيس ايكس قصد دارد از تأثيرات پرتاب‌هايش بر مشاهدات نجومي بكاهد، دانشمندان و علاقه‌مندان به نجوم با ورود هرچه‌بيشتر منظومه‌هاي ماهواره‌اي به عرصه‌ي آسمان، نگران فقدان قانون‌گذاري براي آن‌ها هستند.
ميشل بنيستر، ستاره‌شناس سياره‌اي در دانشگاه كنتربري در نيوزيلند، مي‌گويد هنوز در صنعت ماهواره دستورالعمل‌هايي فراگير نداريم. او معتقد است فعلا نهادي وجود ندارد كه شركت‌هاي خواهان پرتاب ماهواره به فضا را مسئوليت‌پذير و مقرراتي وضع كند كه دستورالعمل‌هايي واضح ارائه مي‌دهند. بنيستر وضعيت كنوني را به پرواز تعداد فراواني هواپيما بدون وجود كنترل ترافيك هوايي تشبيه مي‌كند.
از وقتي نخستين گروه از ماهواره‌هاي استارلينك در خرداد ۹۸ پرتاب شدند، بسياري از ناظران آسمان از درخشش خيره‌كننده‌ي آن‌ها شكايت كردند. اين آلودگي نوري بيش از هميشه وقتي نمايان است كه ماهواره‌ها به‌تازگي پرتاب شده‌اند و روانه‌ي مدارهاي عملياتي‌شان هستند. در اين نقطه، آن‌ها در موقعيت بسيار خوبي براي گرفتن نورخورشيد در طلوع و غروب هستند و تصاوير نجومي و رصدهاي تلسكوپي را خراب مي‌كنند. ازآنجاكه ماهواره‌ها پس از پايان عمر با سقوط در جوّ زمين نابود مي‌شوند، اسپيس ايكس بايد مرتب ماهواره‌هاي جديد را به فضا پرتاب كند؛ درنتيجه افتادن رد آن‌ها در عكس‌هاي نجومي معضلي پايان‌ناپذير خواهد بود.
جوليان جرارد، دانشمند در مؤسسه‌ي علوم تلسكوپ فضايي در بالتيمور، اعتقاد دارد: «اغلب رصدهاي زميني درواقع در سپيده‌دم آغاز مي‌شوند. ما حتي وقتي آسمان به‌طور‌كامل تاريك نيست، شروع به دريافت داده‌ها مي‌كنيم؛ به‌خصوص در طول موج‌هاي فروسرخ نزديك و فروسرخ.» ماهواره‌ها مي‌توانند بيشترين اشكالات را براي رصدخانه‌هايي با ميدان ديد گسترده به‌وجود آورند كه مناطق وسيع آسمان شب را يك‌باره مطالعه مي‌كنند. حركت ماهواره‌ها در امتداد آسمان مي‌تواند از رصد اهداف نجومي مانع شود يا آن‌ها را از نور اشباع كند. ستاره‌شناسان مي‌توانند با استفاده از نرم‌افزار از تأثير ماهواره‌ها تا حدي بكاهند؛ اما نمي‌توانند تصاوير را كاملاً اصلاح كنند. به‌گفته‌ي جرارد، هيچ شكي وجود ندارد كه جامعه‌ي نجوم مي‌تواند همچنان با حضور اين منظومه‌ها كار علمي انجام دهد؛ ولي ماهواره‌ها درهرصورت براي ستاره‌شناسان دردسرساز خواهند بود.
خطوط به‌جامانده از ماهواره‌هاي استارلينك كه تلسكوپ چهارمتري ويكتور بلانكو در رصدخانه اينترآمريكن سرو تولولو در شيلي در سال ۲۰۱۹ رصد كرد.
آلودگي نوري ناشي از ماهواره‌ها مي‌تواند ديد ما از بي‌شمار اهداف نجومي جذاب را مختل كند. به‌عنوان مثال، دانشمندان به‌تازگي شناسايي اجرام ميان‌ستاره‌اي را در منظومه‌ي شمسي خودمان آغاز كرده‌اند؛ نظير سنگي سيگاري‌شكل و عجيب به‌نام اوموآموا كه از منظومه‌ي ستاره‌اي ناشناخته‌اي رهسپار محله‌ي كيهاني ما شد يا دنباله‌دار بوريسف كه ستاره‌شناسان چندي پيش آن را رصد كردند. جايگاه منحصربه‌فرد ابرمنظومه‌هاي ماهواره‌اي در فضا موجب مي‌شود تا مشاهدات از اين اجرام كيهاني سرگردان را مختل كنند. جرارد مي‌گويد يكي از زمان‌هاي اصلي براي كشف اجرام ميان‌ستاره‌اي در آسمان هنگام سپيده‌دم يا طلوع و غروب است؛ يعني همان وقتي‌كه ماهواره‌ها بيش از هميشه بر مشاهدات نجومي تأثيرگذار هستند.
تاكنون، توجه اخترشناسان بيش از همه به استارلينك معطوف بوده است؛ زيرا اسپيس ايكس نخستين شركتي بود كه دسته‌هاي بزرگ از ماهواره‌ها را به فضا پرتاب كرد. منظومه‌ي وان‌وب به‌دليل ارتفاعش در مدار، موجب بروز اشكالاتي متفاوت براي ستاره‌شناسان راديويي مي‌شود؛ البته ازآنجاكه وان‌وب چندي پيش با اعلام ورشكستگي مذاكرات براي واگذاري كسب‌وكار خود را آغاز كرد، آينده‌ي منظومه‌ي ماهواره‌اي‌اش در هاله‌اي از ابهام است. باوجوداين، اكنون كه آمازون مجوز FCC را دراختيار دارد، ماهواره‌هاي استارلينك هم در مدار و هم در مباحثه‌هاي مربوط به تأثيرات اين شبكه‌ها بر نجوم تنها نخواهند بود.
جف هال، مدير رصدخانه‌ي لوول در آريزونا و رئيس كميته‌ي آلودگي نوري در انجمن نجوم آمريكا مي‌گويد: «[منظومه‌ي] كايپر به‌سادگي به‌اندازه‌ي ديگر منظومه‌هاي ماهواره‌اي بر اخترشناسي نوري و راديويي تأثير خواهد گذاشت.» شمار ماهواره‌هاي منظومه‌ي آمازون بسيار كمتر از استارلينك خواهد بود؛ اما درون سه مداري مستقر خواهند شد كه ارتفاع تمامشان از ماهواره‌هاي كنوني استارلينك بيشتر خواهد بود.
دكتر بنيستر مي‌گويد: «برخي از آن مدارهاي مرتفع‌تر ظاهراً براي تصاوير نجومي اشكال‌سازتر خواهند بود؛ زيرا آن‌ها درواقع قرار است براي مدت‌هاي طولاني‌تر مشاهده‌پذير باشند.» بااين‌حال، فعلا معلوم نيست آلودگي نوري دو منظومه‌ي اسپيس ايكس و آمازون چه تفاوت‌هايي خواهد داشت. بنيستر معتقد است: «دو شركت اعلام نمي‌كنند كه ميزان بازتاب‌پذيري ماهواره‌هايشان چقدر خواهد بود؛ درنتيجه، مدل‌سازي تأثير آن‌ها دشوار است.»
پرتاب راكت فالكون ۹ اسپيس ايكس با ۶۰ ماهواره‌ي شبكه‌ي استارلينك از كيپ كاناورال فلوريدا در خرداد ۱۳۹۸
همان‌طوركه تعداد ماهواره‌هاي در حال چرخش به دور زمين افزايش مي‌يابد، خطر تصادف‌ها نيز بيشتر مي‌شود و برخورد بين ماهواره‌ها حجم بقاياي مداري خطرناك را مي‌افزايد. تصور كنيد اگر تمام شيشه‌هاي شكسته و خرده‌ريزهاي تيز ناشي از تصادفي رانندگي به حركت سريع در بزرگراه ادامه دهند و تردد خودروها را با دشواري مواجه كنند. خطوط مداري در فضا نيز چنين وضعيتي دارند؛ درنتيجه، لازم است كه پروتكل‌هايي بر ترافيك فضايي حاكم شوند تا بتوانند اين ابرمنظومه‌ها را هماهنگ نگاه دارند و از تصادف‌ها و برخوردها جلوگيري كنند.
پيش‌تر حادثه‌اي هشداردهنده از اين دست در شرف وقوع بود. سال گذشته، فضاپيماي ديده‌باني زمين متعلق به سازمان فضايي اروپا ناگزير بود پيشرانه‌هايش را روشن كند تا از مسير حركت ماهواره‌ي استارلينك كنار رود. برخورد دو ماهواره قطعي نبود؛ اما مسير حركتشان به اندازه‌اي تهديدزا بود كه سازمان فضايي اروپا مانور ماهواره‌اش را ضروري بداند. هرچه ماهواره‌هاي بيشتري به آسمان پرتاب شوند، احتمال وقوع اين برخوردها افزايش مي‌يابد.
هرچند نگراني‌ها درباره‌ي افزايش شمار ماهواره‌هاي عملياتي افزايش يافته است، هيچ راه مشخص ديگري براي توقف يا كاهش سرعت ساخت اين ابرمنظومه‌ها وجود ندارد. كريس نيومن، استاد حقوق و سياست‌گذاري فضا در دانشگاه نورثامبريا در بريتانيا، يكي از مسائل اشكال‌ساز را نبود منع قانوني يا محافظت قانوني براي آسمان‌هاي شب مي‌داند. درحالي‌كه صدها ماهواره‌ي استارلينك و وان‌وب هم‌اكنون پرتاب شده‌اند و انتظار مي‌رود هزاران دستگاه نيز در طول سال‌هاي آينده پرتاب شوند، ستاره‌شناسان احساس مي‌كنند كه زير فشار فزاينده براي يافتن سازشي عملي با شركت‌ها هستند. تصميم‌هايي كه اكنون گرفته مي‌شوند، ممكن است براي ده‌هاي آتي بر آسمان تأثير بگذارند.
ماكتي از ماهواره‌ي وان‌وب. هرچند ماهواره‌هاي اين شركت با ستاره‌شناسي راديويي تداخل مي‌كنند، به‌اندازه‌ي استارلينك توجه‌ها را جلب نكرده‌اند.
درحال‌حاضر، سازش بين ستاره‌شناسان و شركت‌ها به‌معناي مذاكره بر سر چشم‌اندازي ايمن و واضح از آسمان شب است كه بر سازوكارهاي داوطلبانه تكيه خواهد كرد. اسپيس ايكس در واكنش به نگراني‌هاي مربوط به آلودگي نوري، در حال آزمايش پوشش‌هاي تيره و آفتابگير براي ماهواره‌هاي استارلينك است.
مقاله‌هاي مرتبط:
- چرا اخترشناسان نگران تأثير ماهواره‌هاي استارلينك اسپيس ايكس بر آسمان شب هستند؟
- پروژه كايپر معرفي شد؛ اينترنت همگاني براي ۹۵ درصد جمعيت زمين
به‌نقل از دكتر هال، نمايندگان آمازون و اسپيس ايكس به‌همراه يكي از مشاوران سابق وان‌وب به‌تازگي در كارگاهي به‌نام منظومه‌هاي ماهواره‌اي ۱ شركت كردند كه انجمن نجوم آمريكا و بنياد علوم ملي برگزاركنندگان آن بودند. گزارشي از خلاصه‌ي نتايج و توصيه‌هاي كارگاه تا چند هفته‌ي آينده دراختيار عموم قرار خواهد گرفت. بااين‌حال، آمازون از قبل به همكاري با ستاره‌شناسان ابراز تمايل كرده بود. يكي از سخن‌گويان اين شركت چندي پيش گفت:
بازتاب‌پذيري [ماهواره‌ها] نكته‌اي مهم در فرايند طراحي و ساخت ما است. در حال همكاري با اعضاي انجمن نجوم هستيم تا نگراني‌هاي آن‌ها را بهتر درك كنيم و گام‌هايي را شناسايي كنيم كه مي‌توانيم براي به‌حداقل‌رساندن تاثيرمان برداريم. به‌محض آنكه جزئيات بيشتر از برنامه‌هايمان براي اين پروژه را منتشر كنيم، اطلاعات بيشتري به‌اشتراك خواهيم گذاشت.
بسياري از ستاره‌شناسان و مدافعان آسمان تاريك به‌دنبال رويكرد نظارتي قوي براي موضوعات مربوط به ماهواره‌ها هستند. دكتر نيومن مي‌گويد تنها راه واقعي اين است كه قانون‌گذاران ملي درانديشه متخصصينگرفتن نيازهاي ستاره‌شناسي زميني را بخشي از ملاخبار تخصصيات دريافت مجوز براي پرتاب ماهواره‌ها بدانند.
البته آسمان شب صرفاً منبعي براي ستاره‌شناسان حرفه‌اي نيست. در تمام نسل‌ها و فرهنگ‌ها، مردم پس از غروب آفتاب به آسمان خيره مي‌شوند تا به‌دنبال آرامش بگردند و مسحور چشم‌انداز ستارگان شوند. گسترداندن دسترسي به اينترنت به سرتاسر جهان مزاياي انكارناپذيري براي مردم دارد؛ اما حفظ آسمان شفاف و ستارگان درخشان نيز به همان اندازه از اهميت برخوردار است. دكتر بنيستر گفت: «در حال صحبت درباره‌ي تغيير چيزي هستيم كه سهم مشترك تمام سياره است.»
هم انديشي ها