به‌زودی از هر ۱۵ نقطه نورانی در آسمان، یک مورد ماهواره خواهد بود

من (سامانتا لاولر، دانشیار ستاره‌شناسی در دانشگاه رجاینا در کانادا) خارج از شهر در مزرعه روستایی خود در ساسکاچوان هستم و با همسایگانم صحبت می‌کنم. من از آن‌ها دعوت کرده‌ام تا با تلسکوپ من به آسمان شب نگاه کنند و قدر آن را بدانند.

پس از ابراز شگفتی درمورد حلقه‌های زحل و نوری که بیش از دو میلیون سال نوری است که از کهکشان آندرومدا در سفر است تا به چشم‌های ما برسد، گفتگوی ما به ناگزیر به سمت دنیاگیری، کار از خانه و شکایت درمورد اینترنت روستایی می‌رسد. همسایه من به‌طور اتفاقی به این موضوع اشاره می‌کند که آن‌ها به‌تازگی به استارلینک به‌عنوان ارائه‌دهنده اینترنت خود روی آورده‌اند. نگاهی به آسمان می‌اندازم و متوجه ماهواره درخشان درحال حرکتی در آسمان می‌شوم که تقریبا مطمئن هستم ماهواره استارلینک است، زیرا آن‌ها اکنون تقریبا نیمی از حدود ۴ هزار ماهواره عملیاتی را تشکیل می‌دهند و بسیار درخشان هستند.

نفس عمیقی می‌کشم و به دقت فکر می‌کنم که چگونه باید درمورد هزینه قابل‌توجهی که همه ما باید برای اینترنت استارلینک بپردازیم، صحبت کنم. من همسایگانم را به خاطر این تغییر سرزنش نمی‌کنم. در این‌جا، مانند بسیاری از قسمت‌های روستایی آمریکای شمالی گزینه‌های اینترنت خوبی وجود ندارد و با توجه به این موضوع که افراد زیادی در طول دنیاگیری از خانه کار می‌کنند یا در کلاس‌های خود شرکت می‌کنند، هر چیزی که زندگی را برای آن‌ها راحت‌تر کند، فورا مورد قبول واقع می‌شود.

اما دقیقا می‌دانم این هزینه چقدر می‌تواند بالا باشد. مقاله من که به‌زودی در مجله‌ی The Astronomical Journal منتشر می‌شود، پیش‌بینی‌هایی در‌این‌باره دارد که اگر شرکت‌های ماهواره‌ای برنامه‌های فعلی خود را دنبال کنند، آسمان شب چگونه خواهد بود.

من همچنین می‌دانم که به‌علت موقعیت نور خورشید و مدارهایی که انتخاب شده است، مدار ۵۰ درجه شمالی یعنی جایی که در آن زندگی می‌کنم، از نقاطی است که به‌شدت تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد. در شرایطی که قانونی درمورد مسئله ماهواره‌ها وجود ندارد، طبق نتایج شبیه‌سازی‌های من، در آینده نزدیک، از هر ۱۵ نقطه‌ی نورانی که می‌توانید در آسمان ببینید، یک مورد درواقع ماهواره‌ خواهد بود، نه ستاره. این موضوع برای پژوهش‌های نجوم فاجعه‌بار خواهد بود و آسمان شب را در سراسر جهان به‌طور کامل تغییر خواهد داد.

برای اینکه متوجه شویم آسمان شب ممکن است تا چه حد تحت‌تأثیر نور خورشید منعکس‌شده از صورت‌های فلکی ماهواره‌ای بزرگ قرار گیرد، مدل کامپیوتری متن‌بازی برای پیش‌بینی روشنایی ماهواره‌ای که از مناطق مختلف روی زمین و در زمان‌های مختلف شب و در فصول مختلف دیده می‌شود، ایجاد کردیم. ما همچنین برنامه تحت‌وب ساده‌ای براساس این شبیه‌سازی ایجاد کردیم.

مدل ما از ۶۵۰۰۰ ماهواره در مدارهای اشغال‌شده توسط چهار شرکت بزرگ استارلینک اسپیس ایکس و آمازون کوییپر (ایالات متحده)، وان‌وب (بریتانیا) و استارنت/جی‌دبلیو (چین) استفاده می‌کند. ما شبیه‌سازی‌های خود را برای مطابقت با اندازه‌گیری‌های تلسکوپ از ماهواره‌های استارلینک تنظیم کردیم، زیرا تعداد آن‌ها بسیار بیشتر است.

استارلینک از زمان اولین پرتاب، قدم‌هایی درجهت کاهش نور ماهواره‌های خود برداشته است، اما هنوز بیشتر آن‌ها با چشم غیرمسلح دیده می‌شوند. شبیه‌سازی‌های ما نشان می‌دهد که از هر جایی روی زمین، در هر فصلی ده‌ها تا صدها ماهواره حداقل یک ساعت پیش از طلوع خورشید و پس از غروب خورشید قابل‌مشاهده خواهد بود.

درحال‌حاضر، فرار از آلودگی نوری شهری برای دیدن آسمان تاریک هنگام اردو زدن نسبتا آسان است اما طبق شبیه‌سازی‌ها، به‌زودی از هیچ جای زمین، حتی در قطب شمال نمی‌توانید از آلودگی نوری جدید که ناشی از ماهواره‌ها است، فرار کنید. مناطقی از زمین که به‌شدت تحت‌تأثیر این مسئله قرار خواهند گرفت، مدار ۵۰ درجه شمالی و جنوبی، نزدیک شهرهایی مانند لندن، آمستردام، برلین، پراگ، کیف، ونکوور و کلگری خواهد بود. در انقلاب تابستانی، از این عرض‌های جغرافیایی، نزدیک ۲۰۰ ماهواره در تمام طول شب با چشم غیرمسلح قابل مشاهده خواهد بود.

من دینامیک مدار کمربند کویپر را مطالعه می‌کنم که کمربندی از اجسام کوچک‌ آن‌سوی نپتون است. پژوهش‌های من متکی‌بر تصویربرداری با نوردهی طولانی و میدان‌باز برای کشف و دنبال کردن این اجسام کوچک برای کسب دانش درمورد تاریخچه منظومه شمسی است.

مشاهدات تلسکوپی که برای کسب دانش از جهان حیاتی هستند، به‌علت توسعه نابسامان فضا درحال سخت‌تر شدن است. ستاره‌شناسان درحال ایجاد استراتژی‌های تعدیل‌کننده هستند، اما آن‌ها به زمان و تلاش نیاز دارند که هزینه‌ی آن را باید شرکت‌های صاحب صورت‌های فلکی ماهواره‌ای بدهند.

اینترنت استارلینک ممکن است ارزان‌تر از گزینه‌های روستایی دیگر به‌نظر برسد، اما علت آن است که بسیاری از هزینه‌ها درنظر گرفته نمی‌شوند. یکی از هزینه‌های فوری، آلودگی جوی ناشی از صدها راکت است که برای ساخت و نگه‌داری چنین سیستمی باید پرتاب شود. با استقرار هر ماهواره، لاشه‌های راکت و دیگر زباله‌ها به مدار نزدیک زمین که درحال‌حاضر نیز شلوغ است، رها می‌شود و خطرات برخورد افزایش پیدا می‌کند. برخی از این زباله‌های فضایی درنهایت به زمین برمی‌گردند و بخش‌هایی از کره زمین که تراکم ماهواره‌ها در آسمان آن‌ها بیشتر است، بیشتر تحت‌تأثیر قرار خواهند گرفت.

استارلینک قصد دارد تمام ۴۲ هزار ماهواره‌ی خود را پس از ۵ سال فعالیت جایگزین کند. این کار مستلزم خروج به‌طور متوسط ۲۵ ماهواره در روز یعنی حدود شش تُن ماده است. جرم این ماهواره‌ها از بین نمی‌رود و در اتمسفر فوقاتی انباشته می‌شود. ازآن‌جا که ماهواره‌ها عمدتا از آلیاژهای آلومینیوم تشکیل شده‌اند، ممکن است ذرات آلومینیوم اکسید ایجاد شود و با تخریب اوزون، موجب تغییر دمای زمین شود. این موضوع هنوز به‌طور عمیق مورد مطالعه قرار نگرفته است، زیرا مدار نزدیک زمین درحال‌حاضر مشمول هیچ مقررات زیست‌محیطی نیست.

درحال‌حاضر، مدار نزدیک زمین، جایی که همه ماهواره‌ها قرار است در آن فعالیت کنند، تقریبا مشمول هیچ قانونی نیست. هیچ قانونی درمورد آلودگی نوری، آلودگی جوی ناشی از پرتاب‌ها، آلوده جوی ناشی از ورود مجدد یا برخورد بین ماهواره‌ها وجود ندارد.

این ابَرصورت‌های فلکی حتی ممکن است در درازمدت ازنظر مالی مقرون‌به‌صرفه نباشند و سرعت اینترنت ممکن است زمانی که کاربران زیادی به‌طور هم‌زمان به اینترنت متصل شوند یا زمانی که باران می‌بارد، کاهش پیدا کند. اما درحال‌حاضر، شرکت‌ها با سرعت دیوانه‌واری درحال پرتاب ماهواره‌ها هستند و آسیبی که آن‌ها به آسمان شب، اتمسفر و ایمنی مدار نزدیک زمین وارد می‌کنند، حتی در صورت ورشکستگی‌های اپراتورها از بین نخواهد رفت.

شکی نیست که کاربران اینترنت روستایی و مناطق دورافتاده در بسیاری از مناطق، از توسعه زیرساخت‌های اینترنت جا مانده‌اند. اما گزینه‌های دیگری برای تحویل اینترنت وجود دارد که چنین هزینه‌های شدیدی را به همراه ندارد.

ما نمی‌توانیم بپذیریم که دیگر در سراسر جهان به آسمان شبی دسترسی نداشته باشیم که از زمانی که انسان بوده‌ایم، قادر به دیدن و برقراری ارتباط با آن بوده‌ایم.

اگر شرکت‌های ماهواره‌ای به‌جای رقابت، با هم همکاری کنند، می‌توانیم تعداد ماهواره بسیار کمتری در مدار داشته باشیم. با تغییر طراحی ماهواره‌ها، آن‌ها را می‌توان کم‌نورتر کرد تا تأثیر کمتری بر آسمان شب داشته باشند. نباید بین نجوم و اینترنت انتخاب انجام دهیم. اما بدون مقرراتی که ایجاب‌کننده این تغییرات باشد، یا اعمال فشار شدید ازسوی مصرف‌کنندگان که نشانگر اهمیت آسمان شب باشد، به‌زودی چشم‌اندازی که از ستاره‌ها داریم، برای همیشه تغییر خواهد کرد.