مطالعه: صورتگرهای عظیم کنونی و آینده، تهدیدی برای نجوم فضایی
یکی از بزرگترین تأثیرات بر محیطفضای مدار پایین زمین در کوتاهمدت و بلندمدت، صورتگرهای عظیم ماهوارهای است، بر پایهٔ یک مطالعهٔ جدید که در نشریه Nature منتشر شده است. شرکتهایی مانند آمازون، OneWeb و SpaceX، به همراه دولتهایی مانند چین و ایالات متحده، به ایدهٔ کنترل صدها، هزاران یا حتی دهها هزار ماهواره که هدف مشترکی را دنبال میکنند، مشتاق هستند.
مقالهای که در ۳ دسامبر منتشر شد، از سوی سه پژوهشگر مرکز تحقیقات آیمز ناسا در کالیفرنیا ارائه شده است. این سهنفر به «نگرانیهای شدید در میان جامعه علمی» اشاره میکنند که ناشی از بازتابهای ماهوارهای است که تصاویر نجومی را، هم از زمین و هم از فضا، آلوده میکند.
پژوهشگران اظهار داشتند که برخی از تلسکوپهای کنونی و آینده که در معرض خطر هستند شامل SPHEREx ناسا (سنسور طیفی‑فتومتری برای تاریخچهٔ جهان، دورهٔ یونسازی و کاوشگر یخها)، ARRAKIHS آژانس فضایی اروپا (تحلیل بقایای حلشدهٔ کهکشانهای تجمعی بهعنوان ابزار کلیدی برای بررسی هالهها) و Xuntian پیشرو از چین میباشند.
«یک مطالعهٔ اخیر نشان داد که ۴٫۳٪ از تصاویری که تلسکوپ فضایی هابل بین سالهای ۲۰۱۸ و ۲۰۲۱ بهدست آورده است، در حال حاضر حاوی ردهای مصنوعی ماهوارهای هستند»، این مقاله اعلام میکند. «با توجه به اینکه تعداد ماهوارههای پیشنهادی تقریباً صد برابر بیشتر از تعداد فعلی است، درصد تصاویری که تحت تأثیر قرار میگیرند بهزودی بهطور قابلتوجهی افزایش خواهد یافت.»
این ارزیابی همزمان با این است که SpaceX به تازگی در سال ۲۰۲۵، ماهوارهٔ ۳٬۰۰۰ام خود از نوع Starlink را بهفضا ارسال کرد؛ عددی که تقریباً یکسوم کل ماهوارههای Starlink راهاندازیشده از سال ۲۰۱۹ را تشکیل میدهد. این شرکت قصد دارد بیش از ۳۰٬۰۰۰ ماهوارهٔ Starlink را در مدار پایین زمین بهکار گیرد و برنامه دارد تا در سال ۲۰۲۶، ماهوارههای بزرگتر نسخهٔ ۳ Starlink را با موشک Starship شلیک کند.
در همین حال، چین در حال تسریع فرایند بهرهبرداری از ماهوارههای Guowang خود است. بر اساس گزارش Ars Technica، چین به دنبال مدیریت ناوگانی متشکل از ۱۲٬۹۹۲ ماهواره میباشد؛ این اطلاعات براساس اسنادی که این نشریه با اتحادیه بینالمللی مخابرات بررسی کرده است.
مقاله برخی پیشنهادهای کاهش اثرات را مطرح میکند، مانند کاهش تعداد تصاویری که ستارهشناسان در سپیدهدم و غروب ثبت میکنند.
با این حال، پژوهشگران استدلال میکنند که صورتگرهای Starlink و سایر صورتگرهای مدار پایین زمین، تأثیر قابلتوجهی بر تقریباً تمام تصاویر ثبتشده خواهند داشت، حتی با استفاده از تلسکوپهای فضایی مانند SPHEREx ناسا، ARRAKIHS ESA و Xuntian چین.
«نتایج ما نشان میدهد که تصاویر نجومی از تلسکوپهای فضایی فعلی و نسل جدید، توسط نور بازتابی از صورتگرهای ماهوارهای مخابراتی در مدار پایین زمین آلوده خواهند شد»، این مقاله بیان میکند. «اگر تمام صورتگرهای پیشنهادی تکمیل شوند، پیشبینی میکنیم که ۹۶٪ از برداشتهای SPHEREx، ARRAKIHS و Xuntian حداقل یک رد ماهوارهای نورخورده از خورشید را نشان دهند.»
در طول سالها، SpaceX بهصورت مداوم بهروزرسانیهای متعددی در وبسایت خود منتشر کرده است که در آن توضیح میدهد چگونه از طریق اقداماتی نظیر کاهش روشنایی و همکاری مستقیم با جامعهٔ نجوم، سعی در کاهش تأثیر کلی خود بر ستارهشناسان دارد.
«در حالی که SpaceX اولین سازنده و اپراتور بزرگ صورتگر است که به مسئلهٔ روشنایی ماهواره میپردازد، ما آخرین نخواهیم بود»، SpaceX در بهروزرسانی آوریل ۲۰۲۰ نوشت. «با کاهش هزینههای پرتاب، صورتگرهای بیشتری ظاهر میشوند و آنها نیز باید اطمینان حاصل کنند که ویژگیهای نوری ماهوارههایشان برای ناظران زمینی مشکلی ایجاد نکند. به همین دلیل است که ما در حال کار بر روی سادهسازی حل این مسأله برای همه در آینده هستیم.»
اما مقاله استدلال میکند که حتی برخی از تکنیکهای اجرایی SpaceX — مانند تغییر جهت از «باز‑کتاب» پس از استقرار به سمت عمود بر سطح زمین «بهمنظور کاهش بازتاب به ناظران زمینی» — باعث افزایش «سطح مقطعی از دید یک تلسکوپ فضایی در مدار پایین زمین» میشود.
«به دلیل جهتگیری پنلهای خورشیدی به سمت خورشید، یک تلسکوپ فضایی که از خورشید دور است میتواند بهراحتی نور بازتابی از این پنلها را دریافت کند»، پژوهشگران نوشتند.
«علاوه بر این، طرحهای کاهش اثر بر پایهٔ کنترل جهتگیری، به عملیات پایان عمر ماهوارهها وابستهاند. هنگامی که ماهوارهها از کار میافتند، ممکن است کنترل جهتگیری خود را از دست بدهند و شروع به چرخش کنند و به زوایایی برسند که نور بیشتری به تلسکوپها میتابد، بهطوری که پیچیدگی ردهای ماهوارهای افزایش یابد و اصلاح آنها دشوار یا حتی غیرممکن شود. برنامههای دقیق خروج از مدار و سیاستهای اجرایی در این زمینه حیاتی است.»