در دهه گذشته ، تعداد ماهواره های در مدار به لطف وسایل الکترونیکی کوچک و پرتاب های ارزان قیمت سر به فلک کشیده است. شلوغی آسمان شب مشکلاتی را برای اخترشناسان و فضانوردان ایجاد کرده است.

به نظر می رسد هر هفته ، یک موشک دیگر به فضا پرتاب می شود که مریخ نوردها را به مریخ ، گردشگران یا بیشتر ماهواره ها منتقل می کند. این ایده که “فضا شلوغ می شود” چند سالی است وجود دارد ، اما چقدر شلوغ است؟ و چقدر شلوغ خواهد شد؟

من استاد فیزیک و مدیر مرکز علوم و فناوری فضایی در دانشگاه ماساچوست ، لاول هستم. بسیاری از ماهواره هایی که در مدار قرار گرفته اند مرده اند و در جو سوزانده شده اند ، اما هزاران نفر باقی مانده اند. گروه هایی که پرتاب ماهواره را دنبال می کنند همیشه اعداد دقیق یکسانی را گزارش نمی کنند ، اما روند کلی مشخص است – و حیرت انگیز است.

از زمان پرتاب اسپوتنیک-اولین ماهواره دست ساز بشر-در سال 1957 توسط اتحاد جماهیر شوروی ، بشریت سالانه اجسام بیشتری را در مدار قرار می دهد. در نیمه دوم قرن بیستم ، رشد آهسته اما پیوسته ای وجود داشت و تقریباً 60 تا 100 ماهواره تا سال 2010 تا سال 2010 پرتاب می شد.

تا سال 2020 ، 114 پرتاب حدود 1300 ماهواره را به فضا منتقل کردند و برای اولین بار از 1000 ماهواره جدید در سال فراتر رفت. اما هیچ سالی در گذشته با 2021 مقایسه نمی شود. تا 16 سپتامبر ، تقریباً 1400 ماهواره جدید در حال چرخش روی زمین هستند و این میزان فقط با گذشت سال افزایش می یابد. همین هفته ، SpaceX 51 ماهواره Starlink دیگر را در مدار خود قرار داد.

ماهواره های کوچک ، دسترسی آسان به مدار

دو دلیل عمده برای این رشد نمایی وجود دارد. اولا ، هیچگاه آسانتر نبوده که ماهواره ای به فضا برود. به عنوان مثال ، در 29 اوت 2021 ، یک موشک SpaceX چندین ماهواره – از جمله ماهواره ای که توسط دانش آموزان من ساخته شده بود – را به ایستگاه فضایی بین المللی منتقل کرد. در 11 اکتبر 2021 ، این ماهواره ها در مدار قرار می گیرند و تعداد ماهواره ها دوباره افزایش می یابد.

دلیل دوم این است که موشک ها می توانند ماهواره های بیشتری را راحت تر و ارزان تر از همیشه حمل کنند. این افزایش به دلیل قدرت بیشتر موشک ها نیست. ماهواره ها به لطف انقلاب الکترونیک کوچکتر شده اند. اکثریت قریب به اتفاق – 94 – – از کل فضاپیماهای پرتاب شده در سال 2020 ، ماهواره های کوچک بودند – ماهواره هایی با وزن کمتر از 1320 پوند (600 کیلوگرم).

اکثر این ماهواره ها برای رصد زمین یا ارتباطات و اینترنت استفاده می شوند. دو شرکت خصوصی ، Starlink by SpaceX و OneWeb ، با هدف رساندن اینترنت به مناطق تحت پوشش جهان ، تنها 1000 برنامه کوچک کوچک را در سال 2020 راه اندازی کردند. هر کدام از آنها قصد دارند در سالهای آینده بیش از 40 هزار ماهواره را به فضا پرتاب کنند تا در مدار زمین پایین ، “صور فلکی” نامیده شود.

چندین شرکت دیگر چشم به بازار یک تریلیون دلاری آمریکا دارند که مهمترین آنها آمازون با Project Kuiper است.

صورت فلکی بزرگ ماهواره ای – مانند Starlink اسپیس ایکس ، که در ویدئوی بالا دیده می شود – قرار است تعداد اجرام در حال گردش به دور زمین را به طرز چشمگیری افزایش دهد و در حال حاضر مشکلاتی را ایجاد می کند.

آسمانی شلوغ

با رشد عظیم ماهواره ها ، ترس از شلوغی آسمان در حال تحقق است. یک روز پس از پرتاب اولین 60 ماهواره Starlink توسط SpaceX ، اخترشناسان شروع به مشاهده آنها کردند که ستارگان را مسدود می کنند. در حالی که تأثیر آن بر نجوم قابل مشاهده به آسانی قابل درک است ، ستاره شناسان رادیویی می ترسند که به دلیل تداخل صخره های فلکی ماهواره ای مانند استارلینک ، حساسیت 70 درصدی را از دست بدهند.

کارشناسان در حال بررسی و بحث در مورد مشکلات احتمالی ناشی از این صورت های فلکی و راه های برخورد شرکت های ماهواره ای با آنها هستند. این موارد شامل کاهش تعداد و روشنایی ماهواره ها ، به اشتراک گذاری موقعیت آنها و پشتیبانی از نرم افزارهای بهتر پردازش تصویر است.

با شلوغ شدن مدار زمین پایین ، نگرانی در مورد زباله های فضایی و احتمال برخورد واقعی افزایش می یابد.

چند ماهواره به دور زمین می چرخند؟

در دهه گذشته ، تعداد ماهواره های در مدار به لطف وسایل الکترونیکی کوچک و پرتاب های ارزان قیمت سر به فلک کشیده است. شلوغی آسمان شب مشکلاتی را برای اخترشناسان و فضانوردان ایجاد کرده است.
هزاران ماهواره در مدار زمین کوچک هستند – مانند این ماهواره مکعبی که در اینجا مشاهده می شود از ایستگاه فضایی بین المللی رها می شود.
به نظر می رسد هر هفته ، یک موشک دیگر به فضا پرتاب می شود که مریخ نوردها را به مریخ ، گردشگران یا بیشتر ماهواره ها منتقل می کند. این ایده که “فضا شلوغ می شود” چند سالی است وجود دارد ، اما چقدر شلوغ است؟ و چقدر شلوغ خواهد شد؟

من استاد فیزیک و مدیر مرکز علوم و فناوری فضایی در دانشگاه ماساچوست ، لاول هستم. بسیاری از ماهواره هایی که در مدار قرار گرفتند مرده اند و در a سوزانده شده اند