عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
مسارات الأقمار الصناعية التي شوهدت في صور تلسكوب هابل الفضائي الملتقطة بين عامي 2002 و 2021. | الائتمان: س. كروك، علم الفلك الطبيعي (2023)
لم تعد أسراب الأقمار الصناعية سريعة النمو حول الأرض مجرد مصدر إزعاج للمراصد الأرضية – فالانعكاسات التي تسببها أصبحت الآن تتطفل على التلسكوبات الفضائية أيضًا، وفقًا لبحث جديد.
يدور حاليًا ما يقرب من 15000 قمر صناعي حول الكوكب في أساطيل ضخمة لتوفير الإنترنت، ينتمي أكثر من نصفها إلى شركة SpaceX. شبكة ستارلينك, الذي لديه أكثر من 9000 مركبة فضائية في المدار. في عام 2023 علماء الفلك ذكرت أن بعض هذه الأقمار الصناعية كانت بالفعل تفجير الصور الصور التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي، حيث يلمع ضوء الشمس على أسطحها تاركا مسارات مشرقة تمحو أو تحجب أو تحاكي الإشارات الكونية الحقيقية.
إذا تمت الموافقة على كل كوكبة مقدمة حاليًا لدى الجهات التنظيمية وإطلاقها، فسيتم تطويق الأرض بها نصف مليون قمر صناعي بحلول نهاية الثلاثينيات.
“السؤال الطبيعي الذي يطرح نفسه هو: كم عدد التلسكوبات الفضائية التي ستتأثر عند إطلاق كل هذه الكوكبات؟” وقال أليخاندرو بورلاف، المؤلف المشارك للدراسة، وعالم الفيزياء الفلكية في مركز أبحاث أميس التابع لناسا في كاليفورنيا، لموقع Space.com. “هذا العمل هو أول تقدير كمي دقيق لمشكلة محتملة.”
قام بورلاف وفريقه بوضع نموذج لكيفية ظهور كوكبات الأقمار الصناعية العملاقة في المستقبل لأربعة تلسكوبات فضائية: اثنان منها يعملان بالفعل – هابل ووكالة ناسا. سفيريكس (اختصار لمقياس الطيف الضوئي لتاريخ الكون وعصر إعادة التأين ومستكشف الجليد)، الذي تم إطلاقه في مارس – ومرصدان مخطط لهما، تلسكوب Xuntian الصيني، المقرر إطلاقه في عام 2026، ومرصد وكالة الفضاء الأوروبية. أراكيهس المهمة، ومن المتوقع إطلاقها في العقد المقبل.
باستخدام البيانات المدارية لكل كوكبة مسجلة من قاعدة بيانات Planet4589 التي يحتفظ بها عالم الفلك جوناثان ماكدويل، قام الباحثون بمحاكاة ما يقرب من 18 شهرًا من عمليات التلسكوب في ظل سيناريوهات مختلفة تراوحت من 100 قمر صناعي إلى مليون.
إذا تم نشر الـ 560 ألف قمر صناعي المخطط لها حاليًا، فقد وجد الفريق أن واحدة من كل ثلاث صور هابل ستحتوي على مسار قمر صناعي واحد على الأقل. بالنسبة إلى SPHEREx وARRAKIHS وXuntian، سيتأثر أكثر من 96% من حالات التعرض. وتشير الدراسة إلى أنه على مستوى المليون قمر صناعي، أي تقريبًا عدد المقترحات المعلقة حاليًا، تتضاعف معدلات التلوث تقريبًا.
هذه النتائج “مخيفة حقا” باتريك سيتزروقال عالم الفلك في جامعة ميشيغان في آن أربور، والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة طبيعة. “هذه دراسة مهمة جدًا لمستقبل علم الفلك الفضائي.”
حتى عام 2019، قامت أكبر كوكبة تجارية، إيريديوم، بتشغيل 75 قمرًا صناعيًا فقط في مدار أرضي منخفض. منذ ذلك الحين، أدى الانخفاض الكبير في تكاليف الإطلاق وزيادة مهام مشاركة الرحلات إلى زيادة هائلة في النشر. وصول الصواريخ فائقة الثقل مثل SpaceX المركبة الفضائية, بلو أوريجن نيو جلين والصين 9 مارس الطويل تشير الدراسة إلى أنه من المرجح أن يجعل عمليات الإطلاق واسعة النطاق أسهل.
ويؤكد الباحثون أن معالجة الصور لا يمكن أن تستعيد بشكل كامل العلوم المفقودة بسبب تلوث الأقمار الصناعية. يمكن لتقنيات مثل التقنيع إخفاء الخط، لكن الإشارة الكونية الموجودة تحته لا يمكن إعادة بنائها.
وقال بورلاف لموقع Space.com: “هذا الجزء من الصورة سوف يضيع إلى الأبد”. وقال إن ضوضاء الفوتون الصادرة عن ضوء الشمس المنعكس تمحو البيانات الأصلية، ولا يمكن لأي برنامج، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي، إعادة بناء تلك البيانات، “ببساطة لأن المعلومات التي جاءت من الفضاء إلى كاشف التلسكوب لم تعد موجودة”.
لا يتفق الجميع مع كل جانب من جوانب نموذج الفريق. رافائيل جوزمانوقال قائد الكونسورتيوم لـ ARRAKIHS علوم أنه في حين أن مجموعته تشاطر معظم علماء الفلك القلق الشديد فيما يتعلق بتأثيرات الكوكبات الضخمة، فإن الدراسة تفترض أن ARRAKIHS سوف يقوم بمسح السماء بأكملها، عندما ستتجه في الغالب بعيدًا عن الأرض، حيث تكون الأقمار الصناعية أقل وضوحًا. ويخلص فريقه بالمثل إلى أن حوالي 96% من الصور ستحمل آثار الأقمار الصناعية، ولكن جزءًا أصغر من كل صورة سيكون ملوثًا، وفقًا لقصة Science.
إحدى استراتيجيات التخفيف المقترحة في الدراسة هي وضع مجموعات كبيرة من الأقمار الصناعية تحت ارتفاع التلسكوبات الفضائية، حيث تقضي المركبات الفضائية وقتًا أطول في ظل الأرض، وبالتالي تبدو باهتة. لكن بورلاف يقر بأن هذا قد يؤدي إلى زيادة احتراق الأقمار الصناعية في المدارات المنخفضة بشكل متكرر بسبب السحب الجوي. الأبحاث الحديثة يشير إلى أن المواد المنبعثة أثناء العودة قد تضر بطبقة الأوزون. كما أن المدارات المنخفضة تجعل الأقمار الصناعية تبدو أكثر سطوعًا للمراصد الأرضية، مما قد يؤدي إلى تغيير المشكلة بدلاً من حلها.
وقال بورلاف: “يجب مناقشة هذا من منظور متعدد التخصصات، وليس فقط من علم الفلك”. “نحن بحاجة إلى تقييم الموارد التي لدينا بعناية حتى نتمكن من الحفاظ على بيئة مدارية مفيدة لكل من العلوم والصناعة.”
تشير الدراسة إلى أن الجهود المبذولة لقياس التأثيرات البيئية والعلمية للكوكبات العملاقة تكافح بالفعل لمواكبة نشاط الإطلاق، وهو ديناميكي يذكرنا بالأيام الأولى لأبحاث طبقة الأوزون، عندما تسابقت تحذيرات العلماء بشأن مركبات الكربون الكلورية فلورية ضد التوسع الصناعي حتى فرض بروتوكول مونتريال التاريخي حدودًا عالمية.
وعندما سُئل عما إذا كان متفائلاً بإمكانية التخفيف الحقيقي، وصف بورلاف نفسه بأنه “متشائم متفائل”.
وقال: “تظهر نتائجنا ما سيحدث إذا لم يتم اتخاذ أي إجراء، لكنني متأكد من أن الأمر لن يكون كذلك”.