چرا پروژه استارلينك به كابوس اخترشناسان تبديل شده است؟

اخترشناسان معمولا متحمل سختي هاي فراواني مي شوند تا بتوانند، تاريك ترين و ساكت ترين گوشه دنيا را پيدا كرده و از آسمان عكاسي كنند. به همين دليل است كه معمولاً تلسكوپ هاي بزرگ در مكان هايي به دور از آلودگي هاي نوري شهر هاي پر زرق و برق ما ساخته مي شوند. اما اخيراً منجمين با مشكلي مواجه شده اند كه عكاسي از آسمان شب را مختل مي كند. اين مزاحم ها چيزي نيستند جز ماهواره هاي استارلينك. اينترنت براي همهاستارلينك دولت شوروي سابق در سال 1957 اولين ماهواره خود به نام اسپوتنيك را به فضا فرستاد و راه را براي هزاران ماهواره از صدها كشور ديگر باز كرد. اين ماهواره ها، پيش بيني آب و هوا را متحول كردند، نحوه نقشه برداري از سطح زمين را پيشرفت دادند و مهم تر از همه اينترنت موبايل پايدار را در اختيار ما گذاشتند. امروزه چيزي در حدود 5 هزار ماهواره در مدار هاي كره زمين قرار دارد كه تنها 2 هزار دستگاه از آن ها كار مي كنند. اما اين داستان قرار است به نقطه عطف خود برسد. پروژه استارلينك كمپاني اسپيس ايكس، فوق العاده است. اين كمپاني در صورت فرستادن كل 42 هزار ماهواره خود به مدار زمين، مي تواند وجب به وجب اين سياره را با اينترنت پوشش دهد. مناطقي از زمين هستند كه اينترنت پايدار ندارند و ايلان ماسك قصد دارد كه اين مناطق را هم به شبكه جهاني اينترنت متصل كند. مناطقي هم وجود دارند كه اينترنت درست و درماني هم ندارند و اتصال آن ها هر لحظه ممكن است با «اختلال» روبرو شده يا به كل «قطع» شود. با اين حال چندي پيش ايلان ماسك، 60 ماهواره اوليه استارلينك را به فضا فرستاد كه در ادامه توسط 60 ماهواره ديگر نيز همراهي شدند. اين 120 ماهواره، تنها بخشي از 42 هزار ماهواره اي است كه تا چند سال آينده به مدار پاييني زمين خواهند رفت. ايلان ماسك مي گويد تا پايان 2020 آمريكاي شمالي و كانادا را تحت پوشش در خواهد آورد و تا پايان 2021 سعي مي كند كه به پوششي جهاني دست يابد. هيچ كس به ارزش كار اسپيس ايكس شكي ندارد. اينترنت نيروي محرك اقتصاد و رشد هر كشوري به حساب مي آيد و ايجاد دسترسي به آموزش، منابع سلامتي و ابزا رهاي اقتصادي باعث تغييرات شگرف در زندگي هر فردي خواهد شد. با اين حال اسپيس ايكس در اين راه تنها نيست. استارلينك چندي پيش و در سال 2013، فيسبوك، نوكيا، سامسونك و اريكسون در همكاري مشتركي اقدام به راه اندازي سايت Internet.org كردند. اين پروژه قصد داشت به كمك پهپاد هاي بزرگ و غول پيكر كه توسط پنل هاي سولار كار مي كردند، اينترنت خانگي را به مكان هاي بي اينترنت بياورد. گوگل هم در پروژه اي مشابه به نام Loon در سر داشت تا به كمك بالن، اينترنت را در اختيار مناطق محروم بگذارد. با اين حال كمپاني آمازون هم مي خواهد با قدم برداشتن در مسير اسپيس ايكس، ماهواره هايي را توليد كند كه همانند پروژه استارلينك، اينترنت را به سطح زمين بفرستد. اين كمپاني نام پروژه خود را Project Kuiper گذاشته و كمپاني ديگري نيز به نام OneWeb نيز ايده اي مشابه را براي خود برگزيده است. با اين حال اين اسپيس ايكس است كه تاكنون توانسته ماهواره هاي خود را توليد كند و به فضا بفرستد. همچنين اين كمپاني تنها شركتي است كه هم ظرفيت اين كار را دارد و هم توانايي مالي آن را. ايلان ماسك در اين رابطه مي گويد: ما پروژه استارلينك را به ديد يك دستگاه توليد پول مي بينيم كه به كمك آن مي توانيم هزينه توليد موشك هاي بهتر و فضاپيما هاي ديگر را بپردازيم. همچنين اين يكي از قدم هاي كليدي ما به منظور خلق يك شهر كامل در مريخ و همچنين ايجاد پايگاهي در ماه خواهد بود. آلودگي نورياستارلينك آلودگي نوري يكي از معضلات اخترشناسان به حساب مي آيد. ماهواره ها همواره مشكلاتي را در عكس هاي نجومي به وجود مي آوردند. مشكلات هم محدود به يكي دو مورد نبوده كه بخواهيم از آن بگذريم. اما اسپيس ايكس و خوشه 42 هزار دستگاهي ماهواره هايش، به شدت عكس هاي منجمين را تهديد خواهد كرد. اتحاديه بين الملي اخترشناسي (ISA) در تابستان امسال در رابطه با پرتاب ماهواره هاي استارلينك گفته بود: «به صورت كلي اين سازمان به قوانين مربوط به خاموشي راديويي آسمان، احترام مي گذارد. احترامي كه باعث درك بهتر ما از جهان هستي مي شود، و به عنوان يك منبع براي كل بشر و همچنين روشي براي حفاظت از زندگي شبانه هم به حساب مي آيد. با اين حال ما همچنان از تاثيرات هزاران ماهواره كه در آسمان شب پخش شده اند، خبري نداريم و با وجود نيت خوب اين ماهواره ها، احساس مي كنيم كه ممكن است براي اهداف ما مشكل آفرين باشد.» با اين حال هم اسپيس ايكس و هم اخترشناسان بر اين باورند كه قرار نيست ماهواره هاي استارلينك هميشه در معرض ديد و تا اين حد درخشنده باشند. اين ماهواره ها در مسير صعود به مداري با ارتفاع بيشتر (تقريبا 550 كيليومتري از سطح زمين) هستند. جايي كه به اين سادگي توسط تلسكوپ ها رصد نشده و با چشم غير مسلح هم ديده نشوند. با اين حال، چشم اندازي از سفر هزاران ماهواره به اين مدار نيز خودش باعث بروز نگراني هايي مي شود. استفاني هميلتون (Stephanie Hamilton) يكي از اخترشناسان سياره اي و عضوي از گروه تحقيق بنياد ملي علوم (NSF) در اين رابطه مي گويد: «ماهواره هاي استارلينك بسيار درخشان هستند. اين درست است كه اين ماهواره ها در حال صعود به مداري بالاتر هستند و در آينده كم تر ديده خواهند شد، اما با اين حال نمي توان اين موضوع را كتمان كرد كه بالاخره ماهواره ها ديده شده و هيچ گاه هم ناپديد نمي شوند. اين ماهواره ها در زمان طلوع و غروب آفتاب دردسر ساز خواهند شد و در مطالعات مربوط به سيارك هاي خطرناك نزديك زمين نيز اختلال ايجاد مي كنند.» پاتريك ترويت هارت (Patrick Treuthardt) مي گويد: «اگر تلسكوپي بزرگ در اختيارتان قرار دادند تا به كمك آن ستاره ها را رصد كنيد، مطمئن باشيد كه تنها به اندازه نيازتان اين تلسكوپ در اختيار شما قرار داده خواهد شد. از همين رو بايد نسبت به زمان خود بسيار بهينه عمل كنيد. ممكن است كه كل شب را مشغول عكاسي با نور دهي بالا از يك منظره كنيد تا بتوانيد عكسي با جزئيات بالا ثبت كنيد. اما اگر ماهواره اي سر راه شما قرار گيرد يا از جلوي فريم رد شود و نور خورشيد را در تلسكوپ بازتاب كند، ممكن است كل پروژه روي هوا برود و حتي نتوانيد يك فريم از عكستان را استفاده كنيد. در اين صورت وقت ارزشمند شما نيز به باد خواهد رفت.» استارلينك هميلتون نيز نظر خود را در اين رابطه مي گويد: «يك ماهواره در عكس هاي اخترشناسي به صورت خط نوري ديده شده كه در طول عكس هم وجود دارد. بسياري از منجمين از بخشي از آسمان، عكس هاي متعددي مي گيرند تا تفاوت هاي مشهود در عكس را به سادگي پيدا كنند. با اين حال، اين كار مستلزم پرداخت هزينه هاي پردازشي بوده و در عين حال نيز پردازش داده به شدت پيچيده شده است. براي مثال، ماهواره هاي استارلينك نور زيادي را بازتاب كرده و سنسورهاي نوري را دچار خطا مي كنند. زماني كه اين اتفاق مي افتد، اصلاحات نرم افزاري ديگر پاسخگوي نياز ما نيستند، زيرا اين ماهواره هاي درخشان، آن قدر نور تصنعي به عكس اضافه مي كنند كه ديگر نمي توان آن را درست كرد.» آلودگي هاي راديويياستارلينك با اين حال، استارلينك علاوه بر تاثير گذاشتن بر چيز هايي كه اخترشناسان از داخل تلسكوپ هايشان مي بينند، بر چيزهايي كه نمي توانند ببينند نيز تاثير مي گذارد. براي مثال ترسي ميان اخترشناسان وجود دارد كه ماهواره هاي استارلينك بر محدوده هاي راديويي استفاده شده در رابطه با كشفيات ارزشمند آن ها مانند بررسي موج هاي راديويي پراكنده در كهكشان ها تاثير بگذارد و به نوعي شناسايي اين موج ها را مختل كند. هميلتون مي گويد: اخترشناسان راديويي در حال حاضر هم بايد با كره زمين پر از نويز كنار بيايند تا بتوانند مشاهدات خود را ثبت كنند. فركانس هاي راديويي كمي وجود دارند كه هنوز اشغال نشده اند و ابر خوشه هاي ماهواره هاي استارلينك به شدت اين فركانس ها را تهديد مي كنند. در نهايت ممكن است كه به كلي مشاهدات راديويي زميني را فلج كنند. خطرات برخورد با زباله هاي فضايي و ديگر ماهواره هااستارلينك علاوه بر اين كه اين ماهواره ها مي توانند تلاش هاي مبني بر جلوگيري از برخورد سيارك ها با زمين را با خطر مواجه كنند، خطرات ديگري نيز هستند كه مي توان اين ماهواره ها را مسئول آن ها دانست. در حال حاضر بالغ بر ده ها هزار زباله فضايي با سرعت 20 هزار كيلومتر بر ساعت به دور زمين مي چرخند. اين زباله ها عموما از موشك هاي مصرف شده، بخش هايي از ماهواره هاي از كار افتاده وفضاپيما هاي رها شده تشكيل شده اند. اين قضيه به خودي خود، مشكلات زيادي را به وجود آورده است. آژانس هاي فضاي بزرگ مانند ناسا و ESA و همچنين گروه هاي تحقيقاتي مختلف، روياي يافتن راه حلي براي از بين بردن يا جمع كردن اين همه آشغال فضايي را در سر مي پرورانند كه اتفاقا، بسيار هم چالش برانگيز است. حالا با در نظر گرفتن سخت بودن مكان يابي اين همه آشغال، بيايد به داستان ميان آژانس فضايي اروپا و اسپيس ايكس بپردازيم. چندي پيش، يكي از ماهواره هاي آژانس فضايي اروپا به نام Aeolus در مسير خود در حال گردش به دور كره زمين بود كه مسئولين آن متوجه هم مسير بودن اين ماهواره با يكي از ماهواره هاي استارلينك شدند. هميلتون نقل قول جالبي از اين داستان دارد: رديابي ماهواره هاي استارلينك توسط يكي از شعب نيروي هوايي آمريكا صورت مي گيرد كه هجدهمين ناوگان كنترل فضايي اين كشور نيز به حساب مي آيد. كامپيوترهاي استفاده شده در اين مركز، در بهترين حالت عتيقه هستند. اين كامپيوترها، داده هاي خود را از چند رادار و تلسكوپ در گوشه و كنار دنيا به دست مي آورند كه اخطار هاي برخوردهاي احتمالي را به وسيله ايميل مخابره مي كند. همان طور كه به خوبي مي دانيد، ناديده گرفتن يك ايميل بسيار ساده است. اين اتفاق دقيقا براي يكي از ماهواره اي استارلينك نيز افتاده بود كه احتمال برخورد بسيار بالايي با ماهواره Aeolus داشت. همان طور كه مي توانيد حدس بزنيد، اسپيس ايكس ايميل اخطار برخورد را نديده بود. در نتيجه آژانس فضايي اروپا مجبور به تعويض مدار ماهواره Aeolus شده بود تا از برخورد پيشگيري كند. استارلينك اسپيس ايكس اين خطا را به يكي از سيستم هاي پينگ خود نسبت داد كه به گفته اين كمپاني، باعث شده بود ماهواره استارلينك نتواند اقدامات لازم جهت جلوگيري از برخورد را انجام دهد. البته اين كمپاني مي گويد كه اصلاحاتي در اين سيستم انجام داده است تا به كل از رخ دادن چنين اتفاقي جلوگيري كند. اين كمپاني طي ايميلي به وب سايت «New Atlas» گفته است: با توجه به قابليت هاي جامعي كه ما در حال حاضر داريم (مانند سيستم خودكار پيش گيرنده از برخورد، اشتراك گذاري داده هاي غني ميان اپراتورهاي ماهواره ها و برنامه ريزي كننده مدارگردها)، استارلينك در لبه تكنولوژي نابودي آشغال هاي فضايي قرار داشته و از استاندارد هاي صنعتي فراتر بوده است. اين قضيه ممكن است فعلا مورد قبول واقع شود، ولي در آينده كه مدار ها شلوغ تر شوند، وظيفه سنگيني بر دوش اسپيس ايكس خواهد بود. ترويت هارت در اين رابطه مي گويد: اسپيس ايكس تنها كمپاني اي است كه ماهواره هاي زيادي به فضا مي فرستد، اما در آينده قطعا اين گونه نخواهد بود. 42 هزار ماهواره آن ها، تعداد زيادي از اشيائي است كه بايد رديابي شوند. اگر ديگران هم بخواهند دنباله روي اين كمپاني باشند، ممكن است مشكلاتي در اين رابطه به وجود بيايد. در اين رابطه سناريويي از يكي از دانشمندان ناسا به نام دونالد كسلر (Donald Kessler) وجود دارد كه به آن اثر كسلر (Kessler Effect) مي گويند. ايده اين سناريو اين گونه است كه اگر چگالي اجرام داخل يك مدار از حد مشخصي بالاتر رود، يك برخورد ممكن است آبشاري از آشغال هاي فضايي به وجود بياورد كه براي مدتي مدار مذكور را بلا استفاده مي كند توليد 42 هزار ماهواره دست ساز و فرستادن آن ها به مدار هاي كم ارتفاع زمين به خودي خود، بسيار بلند پروازانه است. اما با توجه به تاثيرات همين 120 ماهواره اي هم كه تاكنون پرتاب شده است، مي توان متصور شد كه در چند سال يا حتي ده سال آينده كه كل 42 هزار ماهواره به فضا پرتاب شوند، چه مشكلاتي براي ما به وجود خواهد آورد. براي مثال مي توانيد در ويديو زير، گوشه اي از تاثيرات آن را ببينيد: راه چاره چيست؟استارلينك اسپيس ايكس در رابطه با مشكلات اخترشناسان راديويي مي گويد: ما به صورت فعالانه با جامعه اخترشناسي راديويي اروپا و سازمان NROA همكاري هايي انجام داده ايم تا از فعاليت هاي مهم و حياتي اخترشناسي راديويي حفاظت كنيم. اين همكاري احتمالا بدان معنا خواهد بود كه آنتن هاي راديويي در مكان هايي قرار گيرند تا تاثيرات اختلال ماهواره هاي استارليتك را كاهش دهد. حداقل اسپيس ايكس به صورت شفاف عنوان كرده كه فعلانه با گروه هاي شاخص اخترشناسي در گوشه كنار دنيا در حال همكاري است تا مطمئن شود در كارشان اختلالي به وجود نيايد. در رابطه با كاهش بازتاب نوري نير اين كمپاني قصد دارد تا قسمت پايه اين ماهواره ها را به رنگ سياه توليد كند. هميلتون در اين رابطه مي گويد: اسپيس ايكس در حال همكاري با جامعه اخترشناسي است تا بازتاب اين ماهواره ها را كاهش دهد. اين قضيه باعث خوشحالي من بوده، اما تا جايي كه مي دانم زمان مشخصي براي اعمال اين تغييرات اعلام نشده است. من علاقه دارم تا اسپيس ايكس در اين رابطه بيشتر توضيح دهد. استارلينك اما سياه كردن پايه اين ماهواره ها شايد مشكلات مربوط به مشهود بودن آن ها در عكس ها را حل كند، اما تاثير چنداني بر اخترشناسي از طريق موج هاي مادون قرمز نخواهد گذاشت. از همين رو، پيشنهاد كاربري كه مي گفت بايد پايه اين ماهواره ها را «ونتا بلك» كنند، چندان كارآمد نخواهد بود. كمپاني اسپيس ايكس نشان داده است كه به نگراني هاي جامعه اخترشناسي پيرامون ماهواره هاي استارلينك، گوش مي دهد. اما راضي كردن جامعه اخترشناسي و فرستادن هزاران ماهواره به فضا، كاري است كه شايد هر كسي از عهده آن بر نيايد. ترويت هارت مي گويد: سوال اينجاست كه چه قدم هايي بايد برداشته شود تا هم اخترشناسان و هم كمپاني هاي پرتاب كننده ماهواره راضي شوند؟ از نظر من راه حل ساده اي وجود ندارد كه دو طرف اين قضيه را بتوان به سادگي راضي كرد، به اين دليل كه اشياء زيادي بين مشاهده گر و سوژه وجود دارد و طبيعتا اخترشناسان علاقه دارند تا هيچ چيزي ميان آن ها و ستاره ها نباشد تا اجرام را بپوشاند يا فركانس هاي راديويي را مختل كنند. راه حل روشني وجود ندارد كه من بتوانم آن را ببينم. مشكل فقط در رابطه با كمپاني اسپيس ايكس نيست. زيرا شركت هاي خصوصي زيادي وجود دارد كه در فكر پرتاب ماهواره هستند. اين اتفاق ما را در برهه اي از زمان قرار مي دهد كه اكتشافات فضايي در آن بسيار مهم هستند. قطعا چشم انداز هزاران ماهواره استارلينك كه قرار است در چند سال آينده به فضا پرتاب شوند، همگان را به فكر فرو خواهد برد. هميلتون پيشنهادي دارد: بايد قوانيني پيرامون پرتاب خوشه هاي ماهواره اي وجود داشته باشد تا اسپيس ايكس و آمازون نتوانند هر چيزي كه خواستند را به فضا پرتاب كنند. ما بايد اين بحث را زماني مي كرديم كه هنوز چيزي به فضا پرتاب نشده بود، نه اين كه بعد از آن به فكر بيفتيم.