پیش‌بینی پرتاب 500,000 ماهواره در جهان تا سال 2040

به گزارش خبرنگار فضا و نجوم خبرگزاری تسنیم؛ تجربه دیرینه انسان در تماشای آسمان بکر و دست‌نخورده شب، در حال محو شدن است. در حال حاضر 15 هزار ماهواره در مدار زمین قرار دارند و برنامه‌هایی برای پرتاب نیم‌میلیون ماهواره دیگر تا سال 2040 در دست اقدام است.

مریدیت رالز، ستاره‌شناس دانشگاه واشنگتن در این باره می‌گوید: «به مردم توصیه می‌کنم پیش از آنکه خیلی دیر شود، همین حالا به مکانی تاریک بروند و آسمان را تماشا کنند. خدای من، ما در حال انجام چه کاری هستیم؟!»

ابعاد این موضوع حیرت‌آور است؛ در ابتدای قرن جاری، تنها 700 ماهواره فعال در فضا وجود داشت. این مسابقه فضایی جدید نه تنها یک مزاحمت بصری محسوب می‌شود، بلکه تهدیدی سمی برای حیات در کره زمین است.

اگر در طول شب به آسمان نگاه کنید و ستاره‌هایی در حال حرکت ببینید، دو سوم آن‌ها متعلق به شبکه «استارلینک»، زیرمجموعه شرکت ایلان ماسک است. این شرکت قادر است از طریق آنتن‌هایی به اندازه یک جعبه پیتزا، در هر نقطه از جهان اینترنت ارائه دهد و اکنون در مسیر بزرگترین عرضه اولیه سهام در تاریخ قرار دارد.

پرتاب نخستین ماهواره استارلینک در سال 2019، آغازگر رقابتی بی‌سابقه بود. شرکت آمازون برنامه پرتاب 60 هزار ماهواره، شرکت‌های چینی نزدیک به 60 هزار و کشور رواندا به تنهایی درخواست ثبت 337 هزار و 320 ماهواره را ارائه کرده‌اند. همچنین، استارلینک در ژانویه گذشته درخواست استقرار یک میلیون مرکز داده هوش مصنوعی را در مدار زمین به ثبت رساند.

کشورهای دارای فناوری فضایی، از نظر فنی به معاهده 1967 سازمان ملل متحد پایبند هستند، اما فعالیت شرکت‌های تجاری داستان متفاوتی دارد. با تبدیل شدن فضا به میدان جدید نبرد، بسیاری از کشورها وارد رقابت برای توسعه منظومه‌های ماهواره‌ای عظیم خود شده‌اند.

اثرات زنجیره‌ای گسترده و نامشخص

زباله‌های فضایی حاصل از پرتاب موشک‌ها و ماهواره‌های از رده خارج شده، هر روزه به سمت زمین سقوط می‌کنند. سال گذشته، قطعه‌ای از جنس تیتانیوم و فیبر کربن به اندازه یک لاستیک خودرو، در نزدیکی مدرسه‌ای در آرژانتین سقوط کرد.

با پایان یافتن عمر مفید ماهواره‌ها و سوختن آن‌ها در جو، هزاران تن آلومینیوم و لیتیوم به اتمسفر زمین اضافه می‌شود که این امر لایه ازن را تخریب کرده و احتمالاً روند تغییرات اقلیمی را تسریع می‌کند. جالب اینجاست که این ماهواره‌ها، اکتشافات فضایی را نیز با تهدید مواجه می‌کنند.

گردش هزاران ماهواره با سرعت 17 هزار مایل بر ساعت، زمین را به سمت «سندرم کسلر» (Kessler syndrome) سوق می‌دهد؛ یک چرخه بازخورد ویرانگر که در آن تنها یک برخورد می‌تواند هزاران قطعه زباله فضایی ایجاد کرده و زمینه‌ساز برخوردهای زنجیره‌ای بعدی شود.

هانو راین، اخترفیزیکدان دانشگاه تورنتو در این خصوص هشدار می‌دهد: “خارج کردن میلیاردها قطعه ریز از مدار زمین غیرممکن است. این اتفاق عملاً دسترسی ما به فضا را برای همیشه محدود کرده و این محیط را برای نسل‌های آینده غیرقابل دسترس خواهد ساخت.”

چگونه به 15 هزار ماهواره رسیدیم؟

ماهواره «اسپوتنیک 1» در سال 1957 پرتاب شد. رسیدن آمار به 1000 ماهواره فعال حدود 53 سال زمان برد، اما تنها 16 سال پس از آن، تعداد ماهواره‌ها به 15 هزار فروند رسید.  تقریباً تمام این رشد تصاعدی، مدیون فعالیت‌های تنها یک شرکت است.

در ماه مه 2019 و همزمان با پرتاب نخستین محموله استارلینک، تنها حدود 2000 ماهواره فعال در مدار وجود داشت. اما در حال حاضر، شرکت «اسپیس‌ایکس» بیش از 10 هزار ماهواره در مدار دارد؛ این در حالی است که نزدیک‌ترین رقیب آن، شرکت «وان‌وب» (OneWeb) تنها 650 ماهواره در اختیار دارد. برآوردها نشان می‌دهد در سال 2026، به طور میانگین روزانه 11 ماهواره به فضا پرتاب خواهد شد که این امر خطر برخورد و تولید زباله‌های فضایی را به شدت افزایش می‌دهد.

نقطه عطف این رشد چشمگیر، 22 دسامبر 2015 بود؛ روزی که اسپیس‌ایکس برای نخستین بار موفق شد موشک قابل استفاده مجدد «فالکون 9» را فرود بیاورد. تا پیش از آن، عرصه فضا عمدتاً در انحصار دولت‌ها قرار داشت. به گفته ایلان ماسک، ساخت فالکون 9 حدود 600 میلیون دلار هزینه در بر داشته، در حالی که هزینه سوخت هر پرتاب تنها 200 هزار دلار بوده است.

برخلاف تمام تقویت‌کننده‌های (بوسترهای) فضایی پیشین، فالکون 9 بیش از 10 بار قابلیت استفاده مجدد دارد و همین ویژگی سبب شد تا هزینه پرتاب به 2500 دلار به ازای هر کیلوگرم کاهش یابد (این در حالی است که هزینه پرتاب در نخستین موشک اسپیس‌ایکس 12600 دلار بود). به این ترتیب، اقتصاد پرتاب ماهواره یک‌شبه به صنعتی بسیار سودآور تبدیل شد.

با این وجود، بری ایوانز، دانشمند حوزه ارتباطات ماهواره‌ای در این باره توضیح می‌دهد: «هرچه مدار ماهواره‌ها به زمین نزدیک‌تر باشد، برای پوشش‌دهی به تعداد بیشتری از آن‌ها نیاز خواهید داشت.»

اسپیس‌ایکس برای امکان‌پذیر کردن بازیابی موشک‌های خود، از مدار پایین زمین (در ارتفاع 342 مایلی) بهره گرفت. اگرچه شبکه استارلینک سرعت بالاتر و تأخیر کمتری ارائه می‌دهد، اما برای ایجاد پوشش جهانی به صدها یا هزاران ماهواره نیاز دارد؛ در حالی که ماهواره‌های مدار زمین‌ایستا (GEO) تنها با چند ماهواره این کار را انجام می‌دهند. با تمام این اوصاف، استارلینک هنوز موفق به کسب استاندارد حداقل سرعت پهن‌باند کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC) نشده است.

استارلینک تا سال 2021 هیچ‌گونه خدمات اینترنتی ارائه نکرده بود. اما تا آن زمان، ده‌ها شرکت و کشور دیگر به رقابت در مدار پایین زمین پیوسته بودند: شبکه «آمازون لئو» (کویپر سابق) در سال 2020 مجوز پرتاب 3236 ماهواره را دریافت کرد، چین پروژه «گوآنگ» (شامل 13000 ماهواره) را کلید زد و شرکت «وان‌وب» در سال 2023 وارد میدان شد. تاکنون آمازون 241 ماهواره به فضا فرستاده و پروژه گوآنگ نیز 168 ماهواره عملیاتی در مدار دارد.

جاناتان مک‌داول، اخترفیزیکدان در این زمینه تصریح می‌کند: «سرمایه‌های هنگفتی در حال تزریق به این شبکه‌های ماهواره‌ای است.» همچنین، تحلیلی که در نشریه معتبر «ساینس» (Science) منتشر شده است، نشان می‌دهد که در فاصله سال‌های 2017 تا 2022، کشورهای مختلف درخواست ثبت بیش از یک میلیون ماهواره را در قالب بیش از 300 سیستم جداگانه ارائه کرده‌اند.

یک میلیون مرکز داده در فضا؟

در تاریخ 30 ژانویه، شرکت «اسپیس‌ایکس» (SpaceX) درخواست پرتاب «یک میلیون ماهواره به عنوان مراکز داده مداری» را به کمیسیون ارتباطات فدرال آمریکا (FCC) ارائه کرد.

هفته گذشته نیز شرکت «بلو اوریجین» (Blue Origin) متعلق به شرکت آمازون، درخواست مشابهی برای استقرار 50 هزار مرکز داده مداری به ثبت رساند. این در حالی است که غول‌های فناوری نظیر آمازون، گوگل، متا و مایکروسافت قصد دارند تنها در سال 2026، مبلغی بالغ بر 630 میلیارد دلار برای توسعه مراکز داده زمینی و تراشه‌های هوش مصنوعی سرمایه‌گذاری کنند.

با این وجود، شهروندان تمایلی به تحمل مصرف هنگفت آب و برق این زیرساخت‌ها در شهرهای خود ندارند. نتایج یک مطالعه نشان می‌دهد که تا سال 2030، تعرفه برق در ایالات متحده به دلیل فعالیت مراکز داده و استخراج ارزهای دیجیتال، تا 8 درصد افزایش خواهد یافت. انتقال این زیرساخت‌ها به فضا می‌تواند معضل مخالفت‌های محلی (NIMBY) و بحران مصرف آب و انرژی را برطرف سازد. 

اگرچه اسپیس‌ایکس هنوز مجوز نهایی را دریافت نکرده، اما برندان کار، رئیس کمیسیون ارتباطات فدرال، حمایت صریح خود را از این طرح اعلام کرده است.

ماسک در ماه ژانویه پیش‌بینی کرد: طی 36 ماه و احتمالاً نزدیک به 30 ماه آینده، فضا از نظر اقتصادی به بهترین مکان برای توسعه هوش مصنوعی تبدیل خواهد شد.

با این حال، جاناتان مک‌داول، اخترفیزیکدان، در این باره ابراز تردید کرده و می‌گوید: گمان نمی‌کنم آن‌ها واقعاً یک میلیون ماهواره پرتاب کنند؛ احتمالاً این رقم در سطح 100 هزار فروند خواهد بود. اما استقرار حتی 100 هزار ماهواره نیز به شدت نگران‌کننده است. بله، از نظر فنی قادر به انجام این کار هستیم، اما آیا واقعاً چنین چیزی را می‌خواهیم؟

شایان ذکر است که این ماهواره‌هایِ مرکز داده، ابعادی بسیار بزرگتر از ماهواره‌های اینترنتی استارلینک خواهند داشت. طبق اظهارات ماسک، طول آن‌ها حدود 560 فوت (بیش از 170 متر) خواهد بود که بیش از 5 برابر اندازه یک ماهواره رایج استارلینک است.

دارن مک‌نایت، کارشناس شرکت ردیابی فضایی «لئولبز» (LeoLabs) در این خصوص هشدار می‌دهد: ما به طور همزمان با چندین روند نگران‌کننده مواجه هستیم؛ ماهواره‌ها مجدداً در حال بزرگ‌تر شدن هستند و همزمان تعداد آن‌ها نیز به صورت تصاعدی افزایش می‌یابد.

پیشنهاد استقرار یک میلیون مرکز داده، جدیدترین نمونه از کاربردهایی است که اسپیس‌ایکس برای موشک غول‌پیکر «استارشیپ» (Starship) که هنوز در مرحله نمونه اولیه قرار دارد، مطرح کرده است؛ کاربردهایی که از حمل محموله‌های نظامی تا سفرهای بین‌المللی موشکی را در بر می‌گیرد. موشک استارشیپ، 4 برابر بزرگتر از «فالکون 9» بوده و ظرفیت انتقال 150 تن محموله به مدار پایین زمین را داراست، اما در آزمایش‌های انجام‌شده، حدود نیمی از آن‌ها هنگام پرتاب منفجر شده‌اند. برای توجیه اقتصادیِ ساخت هزاران فروند استارشیپِ قابل استفاده مجدد، این موشک‌ها باید با تواتر بسیار بالایی پرتاب شوند. اکنون به نظر می‌رسد ایلان ماسک تقارن بسیار خوش‌یمنی میان تقاضای فزاینده برای هوش مصنوعی و چالش‌های اخذ مجوزهای زیست‌محیطی روی زمین یافته است.

نظامی‌سازی فضا و نقش استارلینک

در اواسط سال 2025، ماسک شبکه استارلینک را «ستون فقرات ارتش اوکراین» توصیف کرد و اظهار کرد: «اگر این شبکه را خاموش کنم، کل خط مقدم فرو خواهد ریخت.» او در آن مقطع خواستار پایان یافتن جنگ با روسیه بود. تا آن زمان، ارتش اوکراین بیش از 3 سال از استارلینک برای هدایت پهپادها، تصحیح آتش توپخانه و برقراری ارتباطات استفاده کرده بود. این موضوع، نشانه اولیه‌ای بود که ثابت می‌کرد استارلینک از مأموریت ابتدایی خود یعنی ارائه اینترنت به مناطق روستایی فراتر رفته و به ابزاری کلیدی در زرادخانه‌های نظامی مدرن تبدیل شده است.

با این حال، درگیری استارلینک در جنگ‌های زمینی تنها یک نقطه آغاز است. این ماهواره‌ها نیز همانند ماهواره‌های مکان‌یاب جهانی (GPS)، سیستم‌های شناسایی و سامانه‌های هشدار موشکی، به اهداف نظامی در فضا تبدیل خواهند شد. از سال 2019، دونالد ترامپ، فضا را «میدان نبرد بعدی» اعلام و «فرماندهی فضایی ایالات متحده» را تأسیس کرد؛ موضوعی که در دکترین بنیان‌گذار نیروی فضایی این کشور نیز به صراحت تصریح شده است.

جوانا دارلینگتون، از مدیران شرکت «یوتل‌ست» (Eutelsat) و مالک شبکه «وان‌وب»، در این باره می‌گوید: فضا اکنون به صحنه جدید دفاعی تبدیل شده است. زیرساخت‌های زمینی نابود می‌شوند، کابل‌های زیردریایی قطع می‌گردند و روی امواج ماهواره‌ها توسط دشمن پارازیت انداخته می‌شود؛ در چنین شرایطی، تنها راه‌حل سریع و در دسترس، استفاده از شبکه‌های ماهواره‌ای است.

اسون بیلن، مهندس هوافضا در دانشگاه «پن استیت»، با ابراز نگرانی هشدار می‌دهد: به نقطه‌ای خواهیم رسید که هر قطعه سخت‌افزاری که به فضا ارسال می‌کنید، به احتمال زیاد زباله فضایی بیشتری تولید خواهد کرد. این روند در حال تبدیل شدن به پدیده‌ای کاملاً خارج از کنترل است.

پیش‌تر و در اواسط سال 2022، ایلان ماسک درخواست اوکراین مبنی بر فعال‌سازی اینترنت استارلینک در منطقه اشغالی شبه‌جزیره کریمه را به دلیل نگرانی از تشدید تنش‌ها رد کرده بود. همچنین، وی در تاریخ 31 ژانویه اعلام کرد که شرکت اسپیس‌ایکس موفق شده است جلوی استفاده غیرمجاز نیروهای روسیه از پایانه‌های استارلینک را بگیرد.

هیو لوییس، دانشمند حوزه فضا، به یک حادثه خطرناک اشاره کرده و می‌گوید: «روسیه در سال 2021 یکی از ماهواره‌های ازکارافتاده خود را به صورت عمدی و در یک آزمایش نظامی منهدم کرد. همان یک رویداد به تنهایی بیش از 1500 قطعه زباله فضایی بزرگتر از یک توپ بیسبال و احتمالاً صدها هزار قطعه ریزتر ایجاد کرد که حتی فضانوردان مستقر در ایستگاه فضایی بین‌المللی را مجبور کرد برای حفظ جان خود به کپسول‌های نجات پناه ببرند.»

افزون بر این، گزارش منتشر شده از سوی «مرکز مطالعات استراتژیک و بین‌المللی» نشان می‌دهد که فناوری تسلیحات ضدماهواره‌ای چین به قدری پیشرفت کرده است که اکنون می‌تواند هر ماهواره آمریکایی مستقر در مدار پایین زمین و حتی احتمالاً در مدار میانی و زمین‌ایستا (GEO) را با تهدید جدی مواجه کند.

علل و پیامدهای این مسابقه فضایی بسیار متنوع و گسترده‌اند. مک‌داول در این زمینه تأکید می‌کند: ما به شدت نگران وضعیت جو زمین، مدیریت ترافیک فضایی، رصدهای ستاره‌شناسی و تداخلات رادیویی هستیم. تمامی این چالش‌ها در مقیاس حضور 100 هزار ماهواره، به مراتب وخیم‌تر و به یک معضل واقعی تبدیل خواهند شد. ما در حال حاضر شاهد برخی از این اثرات مخرب هستیم، در حالی که برخی دیگر از پیامدها فعلاً تنها در محیط‌های آزمایشگاهی قابل محاسبه و پیش‌بینی هستند.

جو زمین؛ زباله‌دانی بی‌انتها برای پسماندهای فضایی

معضل زباله‌های فضایی پدیده جدیدی نیست. ایالات متحده آمریکا در سال 2008 و هند در سال 2019 اقدام به انهدام ماهواره‌های خود در فضا کردند، هرچند آزمایش موشکی روسیه در سال 2021 قطعات معلق بسیار بیشتری را به جا گذاشت. با این وجود، رویدادی که بیش از همه موجب نگرانی ستاره‌شناسان شده، اقدام چین در سال 2007 است؛ زمانی که پکن یک ماهواره هواشناسی خود را در مدار منفجر کرد و بزرگترین ابر زباله فضایی تاریخ را به وجود آورد.

در نتیجه این انفجار، 3533 قطعه زباله به اندازه توپ بیسبال و بزرگتر، و همچنین برآورد می‌شود حدود 150 هزار قطعه کوچکتر به مدار پایین زمین تزریق شد. این در حالی است که تا پیش از آن فاجعه، کمتر از 8000 شیء قابل ردیابی در مدار پایین وجود داشت.

اسون بیلن در تشریح عمق این مسئله می‌گوید: «فقط همان یک آزمایش، میزان زباله‌های مداری را تا یک‌سوم افزایش داد و این زباله‌ها هنوز هم در فضا سرگردانند.» برآوردها حاکی از آن است که 2351 قطعه از بقایای آن انفجار همچنان در مدار زمین باقی مانده است. آن ماهواره چینی در ارتفاع 537 مایلی (865 کیلومتری) سطح زمین منفجر شد؛ در حالی که عمده ماهواره‌های استارلینک در ارتفاع 310 مایلی (500 کیلومتری) فعالیت می‌کنند.

ارتفاع بالاتر به این معناست که زباله‌ها با سرعت کمتری به سمت جو کشیده شده و مدت بسیار طولانی‌تری برای سوختن زمان نیاز دارند. مک‌نایت در این خصوص توضیح می‌دهد: زباله‌های فضایی در ارتفاع 750 کیلومتری، بین چند دهه تا چند قرن در مدار باقی می‌مانند، اما در ارتفاع 450 تا 500 کیلومتری، این زمان به چند هفته تا چند ماه تقلیل می‌یابد.

اگرچه فضا بسیار پهناور است و وجود 25 هزار شیء به اندازه یک توپ بیسبال در آن ممکن است چندان نگران‌کننده به نظر نرسد، اما بحران واقعی زمانی رخ می‌دهد که این قطعات با 15 هزار ماهواره فعال و عملیاتی در یک فضای مشترک قرار گیرند. زباله‌های فضایی با سرعتی بالغ بر 10 برابر سرعت یک گلوله شلیک‌شده حرکت می‌کنند؛ بنابراین برخورد حتی یک قطعه به اندازه توپ بیسبال با یک ماهواره، اثری کاملاً ویرانگر در پی خواهد داشت و به تولید هزاران قطعه زباله جدید منجر می‌شود. این همان چرخه خطرناکی است که دانشمندان آن را «سندرم کسلر» (Kessler syndrome) می‌نامند.

سندرم کسلر شبیه به یک فاجعه عظیم و ناگهانی رخ نمی‌دهد، بلکه فرآیندی است که طی سالیان متمادی در فضا به تدریج تشدید شده و به مرحله‌ای مرگبار می‌رسد؛ درست مانند تمثیل معروف «قورباغه در آب جوش». حجم زباله‌ها به آرامی و به صورت پیوسته افزایش می‌یابد تا اینکه ناگهان به نقطه‌ای بی‌بازگشت می‌رسیم و درمی‌یابیم که اوضاع تا چه حد فاجعه‌بار شده است. کارشناسان هشدار می‌دهند که در حال حاضر نشانه‌های روشنی از نزدیک شدن به این نقطه بحرانی در دست داریم و فرصت و زمان‌بندی ما برای جلوگیری از این فاجعه فضایی به سرعت در حال کاهش است.

مانور ماهواره‌ها برای جلوگیری از برخورد

ماهواره‌ها تاکنون چابکی بالایی در اجتناب از زباله‌های فضایی نشان داده‌اند. به عنوان مثال، ماهواره‌های شبکه استارلینک در سال 2019 در صورت وجود احتمال برخوردی بیش از 1 در 100,000 (معیار ناسا برای پروازهای انسانی) مانور می‌دادند؛ اما اکنون این معیار سخت‌گیرانه‌تر شده و به 3 در 10,000,000 تغییر یافته است. با این وجود، ناوگان ماهواره‌های استارلینک تنها در سال گذشته حدود 300,000 مانور گریز انجام داده است.

اگر استارلینک به هدف بلندپروازانه خود برای استقرار یک میلیون مرکز داده مداری دست یابد، این رقم به 272,000,000 مانور در سال، یعنی معادل 9 مانور در هر ثانیه، خواهد رسید. کارشناسان هشدار می‌دهند که الزام مداوم به مانور دادن، توانایی سیستم را برای تشخیص نیاز به مانورهای بعدی کاهش می‌دهد. در چنین شرایطی، هر بازیگر دیگری که بخواهد در آن محیط فعالیت کند، با توده‌ای مبهم از اشیایی روبه‌رو خواهد شد که دائماً در حال حرکت و تغییر مسیر هستند.

علاوه بر این، طوفان‌های خورشیدی نیز توانایی مانور ماهواره‌ها را مختل می‌کنند. محققان دانشگاه کالیفرنیا تأکید دارند که طوفان‌های خورشیدی می‌توانند اینترنت ماهواره‌ای را به طور موقت کُند کرده یا ماهواره‌ها را کاملاً از بین ببرند. در یک نمونه بارز، در فوریه سال 2022، تعداد 38 ماهواره استارلینک در اثر چنین رویدادی به طور کامل نابود شدند.

زباله‌های فضایی همیشه در فضا نمی‌مانند

اگرچه لایه استراتوسفر زمین مانند یک فیلتر محافظ عمل می‌کند، اما برخی از زباله‌های فضایی در نهایت به سطح زمین می‌رسند. برآوردها نشان می‌دهد که هر سال 26 درصد احتمال دارد قطعه‌ای از یک فضاپیما از شلوغ‌ترین حریم هوایی جهان عبور کند. با در نظر گرفتن منظومه‌های عظیم ماهواره‌ای که در دست برنامه‌ریزی هستند (مانند پروژه‌های اسپیس‌ایکس و بلو اوریجین)، احتمال وقوع تصادف مرگبار یک هواپیما با زباله‌های فضاییِ در حال ورود به جو، تا سال 2035 به 7 در 10,000 در سال افزایش خواهد یافت.

سازمان ناسا اعلام کرده است که در 50 سال گذشته، به طور متوسط روزانه یک قطعه زباله فضاییِ فهرست‌شده به زمین سقوط کرده است. اگرچه بیشتر این قطعات در اقیانوس‌ها یا مناطق دورافتاده فرود آمده‌اند و ناسا تأکید دارد که «تاکنون هیچ آسیب جانی یا خسارت مالی قابل‌توجهی تأیید نشده است»، اما با شلوغ‌تر شدن مدار زمین، این ریسک‌ها به شدت در حال افزایش است. یک مطالعه منتشر شده در سال 2022 در نشریه معتبر «Nature Astronomy» نشان می‌دهد که طی یک دهه آینده، 10 درصد احتمال دارد فردی در اثر برخورد زباله فضایی جان خود را از دست بدهد؛ رقمی که پژوهشگران آن را یک «تخمین محافظه‌کارانه» می‌دانند.

تنها در سال گذشته، سقوط زباله‌های فضایی روی یک معدن در استرالیا، مزرعه‌ای در آرژانتین، صحرای الجزایر، نزدیک مدرسه‌ای در آرژانتین و یک انبار در لهستان گزارش شده است. در سال 2024 نیز، بقایای موشک اسپیس‌ایکس در محدوده‌ای به وسعت 40 مایل در ایالت کارولینای شمالی سقوط کرد که طی آن، یک قطعه 15 اینچی مستقیماً روی سقف خانه مردی افتاد که در حال تماشای تلویزیون بود.

چالش‌های خروج زباله‌ها از مدار

هدایت ماهواره‌های فرسوده به سمت جو برای سوختن، یکی از روش‌های رایج پاک‌سازی مدار است. بیشتر ماهواره‌های مستقر در مدار پایین زمین تنها 5 تا 8 سال عمر مفید دارند و اسپیس‌ایکس نیز ماهواره‌های استارلینک را پس از حدود 5 سال از مدار خارج می‌کند. با این حال، «خروج از مدار» واژه‌ای خنثی برای توصیف یک فرآیند بسیار خشن است. با توجه به اینکه وزن هر ماهواره استارلینک تقریباً معادل یک خودروی سواری هوندا سیویک است و سال گذشته به طور میانگین روزانه 2 ماهواره از مدار خارج شده‌اند، حجم مواد وارد شده به جو قابل‌توجه است.

دانشمندان به شدت نگران آسیب‌های جبران‌ناپذیر ناشی از سوختن این تجهیزات در جو هستند. با ورود ماهواره‌های مستهلک به اتمسفر، مقادیر زیادی ذرات کربن سیاه (دوده) و فلزاتی نظیر آلومینیوم و لیتیوم آزاد می‌شود.

مطالعه‌ای با حمایت مالی ناسا در اواسط سال 2024 نشان داد که یک ماهواره 550 پوندی در هنگام خروج از مدار، حدود 66 پوند نانوذرات اکسید آلومینیوم در جو رها می‌کند. انتشار این نانوذرات در بازه زمانی 2016 تا 2022 (پیش از آغاز جدی مسابقه فضایی جدید) 8 برابر شده است. این در حالی است که وزن رایج‌ترین مدل ماهواره استارلینک 2750 پوند است و وزن نسل بعدی آن به 4409 پوند خواهد رسید.

جوزف وانگ، نویسنده حوزه فضایی، در این زمینه هشدار می‌دهد: «ما با یک مازاد سالانه روبه‌رو هستیم که بیش از 640 درصد بالاتر از سطح طبیعی است و بر این اساس بسیار نگرانیم.» نمونه‌برداری‌های سال 2023 توسط سازمان ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA) نشان داد که آلومینیوم و فلزات غیرطبیعی به حدود 10 درصد از لایه استراتوسفر نفوذ کرده‌اند. تخمین زده می‌شود که با توجه به تعداد ماهواره‌های پرتاب‌شده به مدار پایین، این رقم به زودی به 50 درصد برسد.

اثرات زنجیره‌ای این آلودگی‌ها هنوز به طور کامل مشخص نیست. کربن سیاه می‌تواند دمای استراتوسفر را تا 1.5 درجه سانتی‌گراد افزایش دهد، اما شاید نگران‌کننده‌ترین پیامد ناشناخته، تأثیر این مواد بر لایه ازن باشد. طبق گزارش سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا، تخریب لایه ازن پیامدهای فاجعه‌باری همچون افزایش نرخ سرطان پوست، شیوع آب‌مروارید، تضعیف سیستم ایمنی بدن انسان، کاهش چشمگیر محصولات کشاورزی و اختلال در زنجیره غذایی زیست‌بوم‌های دریایی را در پی خواهد داشت.

چه کسی بر اکوسیستم ماهواره‌ها حاکم است؟

یک سال پس از پرتاب ماهواره تاریخی اسپوتنیک، سازمان ملل متحد «کمیته استفاده صلح‌آمیز از فضای ماورای جو» را تأسیس کرد. در سومین نشست این نهاد در سال 1962، پلاتون موروزوف، سفیر وقت شوروی، معمای امروز را به دقت پیش‌بینی کرد و گفت: «هر سال ماهواره‌های بیشتری به فضا پرتاب می‌شوند، بنابراین ایجاد مقررات حقوقی دقیق بسیار حائز اهمیت است.» چهار سال پس از آن، معاهده فضای ماورای جو امضا شد که در آن یک اصل کلیدی گنجانده شده بود: «کشورها باید از آلودگی مضر فضا خودداری کنند.»

با این وجود، به نظر می‌رسد آن روحیه همکاری‌های بین‌المللی امروزه کمرنگ شده است. اگرچه در تئوری، این معاهده قوانین را تعیین کرده و دولت‌ها مسئول اجرای آن هستند، اما در آمریکا این تعهدات اغلب در حاشیه قرار گرفته‌اند.

مک‌داول در این باره می‌گوید: «در عمل، بررسی‌های زیست‌محیطی کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC) چندان سخت‌گیرانه نیست. هرچند آن‌ها از حفظ محیط زیست صحبت می‌کنند، اما به نظر من اولویت آن به اندازه کسب درآمد و منافع اقتصادی نیست.»

در حال حاضر، عملیات‌های ماهواره‌ای از طریق «اتحادیه بین‌المللی مخابرات سازمان ملل» هماهنگ می‌شود، اما این نهاد هیچ‌گونه دستورالعمل زیست‌محیطی یا قوانین مربوط به ترافیک فضایی را هماهنگ نمی‌کند. ویکتوریا سامسون در تشریح این خلأ قانونی می‌گوید: «هیچ درک مشترک و قانون مدونی برای حق تقدم در فضا وجود ندارد. اگر دو ماهواره در مسیر برخورد باشند و هر دو قابلیت مانور داشته باشند، مشخص نیست چه کسی باید تغییر مسیر دهد.»

در ژوئن سال گذشته، اتحادیه اروپا قانون فضایی جدیدی را پیشنهاد داد که اپراتورها را ملزم به مدیریت زباله‌های فضایی و انجام اقدامات پیشگیرانه برای اجتناب از برخورد می‌کند. با این حال، انتظار نمی‌رود این قانون تا پیش از اواخر سال 2028 به تصویب نهایی برسد. مقامات آمریکایی نسبت به این قانون و «بارهای نظارتی» آن ابراز نگرانی کرده و تهدید به اقدام متقابل در صورت تصویب آن نموده‌اند.

چرا ماهواره‌ها ماندنی هستند؟

خواه با این روند موافق باشیم یا نه، ماهواره‌ها به بخش جدایی‌ناپذیری از زندگی بشر تبدیل شده‌اند. جوامع مدرن برای امدادرسانی در بلایای طبیعی، واکنش‌های اضطراری، پایش تغییرات اقلیمی و ناوبری به شدت به این زیرساخت‌ها وابسته‌اند. با این وجود، انباشت مهارگسیخته زباله‌های فضایی می‌تواند بستر نابودی همین دستاوردها را فراهم کند.

اسون بیلن هشدار می‌دهد: کاهش و پاک‌سازی زباله‌های مداری یک چالش فوق‌العاده عظیم است. ما در حال حاضر حتی قادر به پاک‌سازی لکه بزرگ زباله‌های پلاستیکی در اقیانوس آرام نیستیم؛ حال تصور کنید انجام عملیاتی مشابه در فضا چقدر پیچیده خواهد بود.

با این حال، مریدیت رالز یادآوری می‌کند که یک سابقه تاریخی موفق از همکاری جهانی وجود دارد: پروتکل مونترال در سال 1987. این معاهده توانست روند تخریب لایه ازن را متوقف کرده و به ترمیم حفره آن کمک کند (پیش‌بینی می‌شود بهبودی کامل لایه ازن تا سال 2066 محقق شود).

رالز خاطرنشان می‌کند: من لایه ازن را به عنوان نماد موفقیت همکاری‌های بین‌المللی دوست دارم. اما نمی‌دانم در مواجهه با بحران زباله‌های فضایی، آیا قادر خواهیم بود دوباره چنین اتحاد و همکاری را تکرار کنیم یا خیر.

انتهای پیام/