به گزارش باشگاه خبرنگاران جوان به نقل از لایو ساینس، زمانی بود که ماهواره‌های ساخت بشر در مدار پایین زمین کمیاب بودند و تا دهه ۱۹۵۰ تنها تعداد انگشت شماری از آن‌ها در فضا به دور سیاره ما می‌چرخند؛ اما در حال حاضر هزاران ماهواره در اطراف زمین ازدحام کرده‌اند و حتی تعداد زیادی ماهواره نیز در روی زمین منتظر ملحق شدن به آنها هستند؛ بنابراین این موضوع که چه تعداد ماهواره در مدار زمین در حال چرخش هستند و چه تعداد ممکن است در آینده نزدیک به آنها بپیوندند برای ما بسیار مهم است چرا که حضور این ماهواره‌ها در فضا ممکن است در آینده مشکلاتی را هم ایجاد کند.

پس از پرتاب اسپوتنیک، اولین ماهواره ساخت بشر در سال ۱۹۵۷ توسط اتحاد جماهیر شوروی، جریانی آهسته، اما پیوسته از پرتاب ماهواره‌ها به مدار پایین زمین آغاز شد و میزان آن تا سال ۲۰۱۰ به میانگین سالانه بین ۱۰ تا ۶۰ ماهواره رسید. سوپریا چاکرابارتی، استاد فیزیک در دانشگاه ماساچوست در لوول، مقاله‌ای را در این باره نوشته که در وبسایت اسپیس منتشر شده است. چاکرابارتی نوشت: "از آن دوره، تعداد پرتاب ماهواره‌ها به طور سرسام آوری افزایش یافته است. بیش از ۱۳۰۰ ماهواره جدید در سال ۲۰۲۰ به مدار پایینی زمین و در سال ۲۰۲۱ بیش از ۱۴۰۰ ماهواره به فضا پرتاب شده است. براساس شاخص اشیاء فضایی سازمان ملل متحد، در مجموع، تا سپتامبر ۲۰۲۱ حدود ۷۵۰۰ ماهواره فعال در مدار پایینی زمین وجود داشت."

بازار پر رونق پرتاب ماهواره‌ها

تعداد ماهواره‌ها در مدار پایین زمین که ۲ هزار کیلومتر از زمین فاصله دارد، در دهه‌های آینده با سرعت تصاعدی افزایش پیدا می‌کند. زیرا شرکت‌های خصوصی در حال راه‌اندازی صورت فلکی خود هستند که هرکدام حاوی هزاران ماهواره جداگانه است که برای توسعه شبکه‌های آنلاین سریع‌تر و ارائه طیف وسیعی از خدمات دیگر، مانند نظارت بر تغییرات آب و هوایی استفاده می‌شود.

آرون بولی، ستاره شناس دانشگاه بریتیش کلمبیا، گفت: "این افزایش فعالیت فضایی در حال حاضر عمدتا به دلیل کاهش هزینه‌ها اتفاق می‌افتد. با این حال، همه این ماهواره‌های جدید با انبوهی از مسائل و مشکلات جدید همراه هستند. بولی گفت: "پرتاب زیاد ماهواره‌ها مشکل مدیریت ترافیک فضایی را ایجاد می‌کند و باعث تکثیر زباله‌های فضایی خواهد شد. همچنین باعث اختلال در نجوم و رصد ستاره‌ها می‌شود."

ترافیک و زباله فضایی

با پرتاب شدن ماهواره‌های بیشتری به مدار زمین در دهه‌های آینده، تعداد برخورد‌ها و زباله‌های فضایی نیز احتمالا افزایش می‌یابد. براساس گفته‌های موزه تاریخ طبیعی لندن، حدوود ۳۴ هزار مورد از زباله‌های فضایی بیش از ۱۰ سانتی متر هستند و در آینده نیز بیشتر خواهند شد. در حال حاضر حداقل ۱۲۸ میلیون قطعه زباله در مدار پایین زمین یا LEO وجود دارد. بولی گفت: "با چنین شرایطی، تامین امنیت این تعداد از ماهواره‌ها چالش برانگیز خواهد بود. یک حادثه در بخش خاصی از مدار زمین که زباله‌های فضایی قابل توجهی را ایجاد می‌کند، می‌تواند بر طیف گسترده‌ای از مدار‌ها تاثیر بگذارد."

برخورد‌ها تنها منبع زباله‌های فضایی نیستند، بولی می‌گوید که قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش شدید در مدار پایینی زمین نیز می‌تواند باعث شکسته شدن ماهواره‌ها شود. زباله‌های فضایی این پتانسیل را دارند که به سایر ماهواره‌ها و همچنین سایر فضاپیما‌ها آسیب جدی وارد کنند. در ژوئن ۲۰۲۱، ایستگاه فضایی بین‌المللی با تکه‌ای زباله برخورد کرد که سوراخی را در یک بازوی رباتیک ایجاد کرد. خوشبختانه این موضوع باعث آسیب به فضانوردان نشد.

در هر حال، تعداد ماهواره‌های موجود در سطح LEO می‌تواند منجر به زنجیره‌ای از برخورد‌ها شود که زباله‌های فضایی را در اطراف مدار زمین پراکنده می‌کند. این موضوع تا جایی ادامه خواهد داشت که دیگر انسان قادر به پرتاب موشک‌های جدید به فضا نخواهد بود. این احتمال به عنوان سندرم کسلر شناخته می‌شود. بسیاری از ستاره شناسان نگران این هستند که اگر نتوانیم زباله‌های فضایی را تحت کنترل داشته باشیم ممکن است آنها در آینده برای ما مشکلاتی را ایجاد کنند.

پرتاب موشک و ورود مجدد ماهواره به زمین

صنعت فضایی کربن بسیار کمتری نسبت به سایر صنایع مانند صنعت هوانوردی تولید می‌کند. طبق گزارش گاردین، یک پرتاب موشک به طور متوسط بین ۲۲۰ تا ۳۳۰ تن کربن را در جو زمین آزاد می‌کند. برای مقایسه، یک پرواز تجاری طولانی مدت به طور متوسط حدود ۲ تا ۳ تن کربن به ازای هر مسافر آزاد می‌کند. از طرفی باید این نکته را هم در نظر گرفت که به صورت سالانه ده‌ها میلیون پرواز صورت می‌گیرد.

با این حال، به گفته گاردین، با افزایش تقاضا موشک‌ها برای پرتاب ماهواره به فضا، انتشار کربن ناشی از پرتاب موشک‌ها ۵.۶ درصد افزایش یافته است. اما این فقط پرتاب ماهواره نیست که یک مشکل زیست محیطی ایجاد می‌کند. بولی گفت، همانطور که ماهواره‌ها از مدار خارج می‌شوند و دوباره وارد جو زمین می‌شوند، مواد شیمیایی را نیز در جو منتشر می‌کنند.

مطالعه بولی نشان می‌دهد که ورود مجدد ماهواره‌ها می‌تواند بیشتر از شهاب‌سنگ‌ها، باعث رسوب عناصر خاصی مانند آلومینیوم در جو زمین شود. دانشمندان هنوز مطمئن نیستند که این اتفاق چه تاثیراتی بر روی جو خواهد داشت، اما قطعا تغییراتی خواهد بود که به ضرر انسان‌ها تمام خواهد شد.

علاوه بر این، با ورود مجدد ماهواره‌ها به جو، آنها می‌توانند آسیب قابل توجهی بر روی زمین وارد کنند. البته ماهواره‌های مدرن طوری طراحی شده‌اند که پس از ورود مجدد به قطعات کوچک‌تر تقسیم شوند و مواد کمتری به سطح زمین می‌رسند. ۷۱ درصد از سطح زمین را آب پوشش می‌دهد و به همین خاطر معمولا زباله‌های فضایی در این آب‌ها سقوط می‌کنند.

آلودگی نوری

در آینده، افزایش فعالیت‌های ماهواره‌ای به وضوح از زمین قابل رویت خواهد بود. اجسام فلزی مانند آینه عمل می‌کنند و نور را به سطح زمین بازتاب می‌کنند و تعداد زیاد آنها به‌ شدت دید ما از آسمان شب را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

مطالعه‌ای در مورد آلودگی نوری که در سپتامبر ۲۰۲۱ منتشر شد نشان داد که در آینده ۸ درصد از نور در آسمان شب می‌تواند ناشی از ماهواره‌ها باشد. این مطالعه همچنین نشان داد که مکان‌های نزدیک به عرض جغرافیایی ۵۰ درجه شمالی و جنوبی، مانند بریتیش کلمبیا و پاتاگونیا، می‌توانند شدیدتر از مکان‌های دیگر تحت تأثیر آلودگی نوری ماهواره‌ای قرار بگیرند.

بولی ستاره شناس می‌گوید که در آینده، از هر ۱۰ نوری که در آسمان مشاهده می‌شود یک مورد از آنها می‌تواند یک ماهواره باشد. در این صورت ماهواره‌ها نه تنها در رصد ستارگان غیر حرفه‌ای بلکه در رصد ستاره شناسان حرفه‌ای نیز اختلال ایجاد می‌کنند.

رسیدن به نقطه تعادل

واضح است که میزان پیش‌بینی‌شده ماهواره‌هایی که در مدار پایینی زمین قرار می‌گیرند ناپایدار است، اما ماهواره‌ها خدمات مهمی را به ما ارائه می‌کنند. بولی گفت: "ما به طور گسترده‌ای به ماهواره‌ها متصل هستیم. ماهواره‌ها نقش مهمی در زنجیره تامین، تراکنش‌های مالی، پایش آب و هوا، ارتباطات جهانی و جستجو و نجات ایفا می‌کنند. به همین خاطر ما باید راهی برای متعادل کردن مزایا و تأثیرات پرتاب ماهواره‌ها پیدا کنیم." او در پایان صحبت هایش تاکید می‌کند که توقف کامل پرتاب ماهواره‌ها نمی‌تواند کارساز باشد، اما تاخیر تا زمانی که قوانین بین المللی بهتری وضع شود کاری عاقلانه خواهد بود.

بیشتر بخوانید

• راه حل دانشمندان برای رفع مشکل زباله‌های فضایی

گزارش از امیرمحمد درویشی

انتهای پیام/