دردسر «زباله‌های فضایی» برای اکتشافات آینده بشر
تعداد ماهواره‌های در مدار زمین به‌طور فزاینده‌ای روبه‌افزایش است که در آینده‌ای نزدیک می‌تواند برای سفرهای فضایی آینده مشکل‌ساز شوند. به‌گزارش خبرنگاران جوان؛ زمانی بود که ماهواره‌های ساخت بشر در مدار پایین زمین کمیاب بودند و تا دهه ۱۹۵۰ تنها تعداد انگشت‌شماری از آن‌ها در فضا به دور سیاره ما می‌چرخند؛ اما درحال‌حاضر هزاران ماهواره اطراف زمین ازدحام کرده‌اند و حتی تعداد زیادی ماهواره نیز روی زمین منتظر ملحق‌شدن به آن‌ها هستند؛ پس این‌موضوع که چه‌تعداد ماهواره در مدار زمین درحال‌چرخش هستند و چه‌تعداد ممکن است در آینده نزدیک به آن‌ها بپیوندند برای ما بسیارمهم است؛ چراکه 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 سالی ۱۰ تا ۶۰ ماهواره رسید. «سوپریا چاکرابارتی» (استاد فیزیک دانشگاه ماساچوست در لوول)، مقاله‌ای را دراین‌باره نوشته که در وب‌سایت «اسپیس» منتشر شده است. او نوشت: «از آن‌دوره، تعداد پرتاب ماهواره‌ها به‌طور سرسام‌آوری افزایش‌یافته است. بیش از ۱۳۰۰ ماهواره جدید در سال ۲۰۲۰ به مدار پایینی زمین و در ۲۰۲۱ بیش از ۱۴۰۰ ماهواره به فضا پرتاب شده است. طبق شاخص اشیاء فضایی سازمان ملل متحد، درمجموع تا سپتامبر ۲۰۲۱ حدود ۷۵۰۰ ماهواره فعال در مدار پایینی زمین وجود داشت». تعداد ماهواره‌ها در مدار پایین زمین که 2000کیلومتر از زمین فاصله دارد، در دهه‌های آینده با سرعت تصاعدی افزایش می‌یابد؛ زیرا شرکت‌های خصوصی درحال‌راه‌اندازی صورت فلکی خود هستند که هرکدام حاوی هزاران ماهواره جداگانه است که برای توسعه شبکه‌های آنلاین زود‌تر و ارائه طیف وسیعی از خدمات دیگر، مانند نظارت بر تغییرات آب‌وهوایی استفاده می‌شود. «آرون بولی» (ستاره‌شناس دانشگاه بریتیش کلمبیا) گفت: «این افزایش فعالیت فضایی درحال‌حاضر عمدتاً به‌دلیل کاهش هزینه‌ها اتفاق می‌افتد. بااین‌حال، همه این ماهواره‌های جدید با انبوهی از مسائل و مشکلات جدید همراه هستند. پرتاب زیاد ماهواره‌ها مشکل مدیریت ترافیک فضایی را ایجاد می‌کند و باعث تکثیر زباله‌های فضایی؛ و همچنین باعث اختلال در نجوم و رصد ستاره‌ها می‌شود». با پرتاب‌شدن ماهواره‌های بیشتری به مدار زمین در دهه‌های آینده، تعداد برخوردها و زباله‌های فضایی نیز احتمالاً افزایش می‌یابد. طبق گفته‌های موزه تاریخ طبیعی لندن؛ حدود ۳۴هزارمورد از زباله‌های فضایی بیش از ۱۰سانتی‌متر هستند و در آینده نیز بیشتر خواهند شد. اینک حداقل ۱۲۸میلیون‌قطعه زباله در مدار پایین زمین یا LEO وجود دارد. بولی گفت: «با چنین شرایطی، تأمین امنیت این‌تعداد از ماهواره‌ها چالش‌برانگیز خواهد بود. یک حادثه در بخش خاصی از مدار زمین که زباله‌های فضایی قابل‌توجهی را ایجاد می‌کند، می‌تواند بر طیف گسترده‌ای از مدارها تأثیر بگذارد». برخوردها تنها منبع زباله‌های فضایی نیستند؛ «بولی» می‌گوید؛ قرارگرفتن طولانی‌مدت درمعرض اشعه ماوراءبنفش شدید در مدار پایینی زمین نیز می‌تواند باعث شکسته‌شدن ماهواره‌ها شود. زباله‌های فضایی این پتانسیل را دارند که به سایر ماهواره‌ها و سایر فضاپیماها آسیب جدی وارد کنند. در ژوئن ۲۰۲۱، ایستگاه فضایی بین‌المللی به تکه‌ای زباله برخورد که سوراخی را در یک بازوی رباتیک ایجاد کرد. خوشبختانه این‌موضوع باعث آسیب به فضانوردان نشد. تعداد ماهواره‌های موجود در سطح LEO می‌تواند منجر به زنجیره‌ای از برخوردها شود که زباله‌های فضایی را در اطراف مدار زمین پراکنده می‌کند. این‌موضوع تا جایی ادامه خواهد داشت که دیگر انسان قادر به پرتاب موشک‌های جدید به فضا نیست. این‌احتمال به‌عنوان «سندرم کسلر» شناخته می‌شود. بسیاری از ستاره‌شناسان نگران این‌هستندکه اگر نتوانیم زباله‌های فضایی را تحت‌کنترل داشته باشیم، ممکن است آن‌ها در آینده برای ما مشکلاتی را ایجاد کنند. صنعت فضایی، کربن بسیارکمتری نسبت به سایر صنایع مانند صنعت هوانوردی تولید می‌کند. طبق گزارش نشریه «گاردین»؛ یک پرتاب موشک به‌طورمتوسط بین ۲۲۰ تا ۳۳۰تن کربن در جو زمین آزاد می‌کند. برای مقایسه، یک پرواز تجاری طولانی‌مدت به‌طورمتوسط حدود دو تا سه‌تن کربن به‌ازای هر مسافر آزاد می‌کند؛ و باید این‌نکته را هم درنظر گرفت که سالانه ده‌هامیلیون پرواز صورت می‌گیرد. بااین‌حال، به‌گفته «گاردین»؛ با افزایش تقاضای موشک‌ها برای پرتاب ماهواره به فضا، انتشار کربن ناشی از پرتاب موشک‌ها ۵.۶درصد افزایش‌یافته؛ اما این فقط پرتاب ماهواره نیست که یک مشکل زیست‌محیطی ایجاد می‌کند. «بولی» گفت: «همان‌طورکه ماهواره‌ها از مدار خارج 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 تأثیراتی بر روی جو خواهد داشت؛ اما قطعاً تغییراتی خواهد بود که به‌ضرر انسان‌ها تمام خواهد شد. علاوه‌براین؛ با ورود مجدد ماهواره‌ها به جو، آن‌ها می‌توانند آسیب قابل‌توجهی بر روی زمین وارد کنند. البته ماهواره‌های مدرن طوری طراحی شده‌اند که پس از ورود، مجدد به قطعات کوچک‌تر تقسیم شده و مواد کمتری به سطح زمین می‌رسند. ۷۱درصد از سطح زمین را آب پوشش می‌دهد و به‌همین‌خاطر معمولاً زباله‌های فضایی در این آب‌ها سقوط می‌کنند. در آینده، افزایش فعالیت‌های ماهواره‌ای به‌وضوح از زمین قابل‌رؤیت خواهد بود. اجسام فلزی مانند آینه عمل می‌کنند و نور را به سطح زمین بازتاب می‌کنند و تعداد زیاد آن‌ها شدیداً دید ما از آسمان شب را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. مطالعه‌ای درمورد آلودگی نوری که در سپتامبر ۲۰۲۱ منتشر شد، نشان داد در آینده هشت‌درصد از نور در آسمان شب می‌تواند ناشی از ماهواره‌ها باشد. این مطالعه نشان داد مکان‌های نزدیک به عرض جغرافیایی ۵۰درجه شمالی و جنوبی، مانند بریتیش کلمبیا و پاتاگونیا، می‌توانند شدیدتر از مکان‌های دیگر تحت‌تأثیر آلودگی نوری ماهواره‌ای قرار بگیرند. «بولی» می‌گوید که در آینده، از هر ۱۰ نوری که در آسمان مشاهده می‌شود، یک‌مورد از آن‌ها می‌تواند یک ماهواره باشد. دراین‌صورت ماهواره‌ها نه‌تنها در رصد ستارگان غیرحرفه‌ای؛ بلکه در رصد ستاره‌شناسان حرفه‌ای نیز اختلال ایجاد می‌کنند. واضح است که میزان پیش‌بینی‌شده ماهواره‌هایی که در مدار پایینی زمین قرار می‌گیرند، ناپایدار است؛ اما ماهواره‌ها خدمات مهمی به ما ارائه می‌کنند. «بولی» گفت: «ما به‌طور گسترده‌ای به ماهواره‌ها متصل هستیم. ماهواره‌ها نقش مهمی در زنجیره تأمین، تراکنش‌های مالی، پایش آب‌وهوا، ارتباطات جهانی و جست‌وجو و نجات ایفا می‌کنند؛ ازاین‌رو، باید راهی برای متعادل‌کردن مزایا و تأثیرات پرتاب ماهواره‌ها پیدا کنیم». او در پایان صحبت‌هایش تأکید می‌کند که توقف کامل پرتاب ماهواره‌ها نمی‌تواند کارساز باشد؛ اما تأخیر تازمانی‌که قوانین بین‌المللی بهتری وضع شود، کاری عاقلانه خواهد بود.