Live τώρα    
21°C Αθήνα
ΑΘΗΝΑ
Ελαφρές νεφώσεις
21 °C
20.2°C23.6°C
2 BF 62%
ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ
Ελαφρές νεφώσεις
20 °C
17.4°C22.5°C
2 BF 64%
ΠΑΤΡΑ
Αίθριος καιρός
18 °C
18.2°C19.9°C
4 BF 68%
ΗΡΑΚΛΕΙΟ
Σποραδικές νεφώσεις
24 °C
21.0°C24.8°C
4 BF 46%
ΛΑΡΙΣΑ
Αίθριος καιρός
22 °C
21.9°C23.5°C
3 BF 40%
Γρήγορο Ίντερνετ, διάστημα και αστρονομία
  • Μείωση μεγέθους γραμματοσειράς
  • Αύξηση μεγέθους γραμματοσειράς
Εκτύπωση

Γρήγορο Ίντερνετ, διάστημα και αστρονομία

Είναι η πρόσβαση στο γρήγορο Ίντερνετ απειλή για την επίγεια αστρονομία; Εκ πρώτης όψεως η σύνδεση δεν είναι προφανής, ωστόσο οι τελευταίες εξελίξεις στον τομέα των δορυφορικών τηλεπικοινωνιών φαίνεται να προκαλούν προβλήματα στην κοινότητα των αστρονόμων.

Δορυφορικό διαδίκτυο στον 21ο αιώνα

Μπορεί κάποιος να εντοπίσει τις ρίζες του Διαδικτύου μέσω δορυφόρων περισσότερο από μια δεκαετία προτού τεθεί σε τροχιά ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος. Τον Οκτώβριο του 1945 ο μεγάλος συγγραφέας επιστημονικής φαντασίας Arthur Clarke υποστήριξε, σε άρθρο που κυκλοφόρησε στο περιοδικό «Wireless World» («Ασύρματος Κόσμος»), ότι τρεις δορυφόροι κατάλληλα τοποθετημένοι πάνω από τον ισημερινό μπορούν να παρέχουν τηλεπικοινωνίες μεταξύ οποιωνδήποτε σημείων της υφηλίου.

Οι δορυφόροι θα έπρεπε να είναι σε ύψος 36.000 χιλιομέτρων ώστε να βρίσκονται σε γεωσύγχρονη τροχιά (δηλαδή στατικοί πάνω από συγκεκριμένα σημεία της γήινης επιφάνειας). Η σημασία της πρόβλεψης αποδείχτηκε τόσο μεγάλη ώστε συχνά αναφερόμαστε σε αυτή την τροχιά ως τροχιά Clarke.

Χρειάστηκαν δώδεκα χρόνια ώστε οι Σοβιετικοί να θέσουν σε τροχιά τον πρώτο τεχνητό δορυφόρο, τον «Σπούτνικ 1» (Οκτώβριος του 1957), ενώ μόλις περίπου τρεις μήνες αργότερα ακολούθησαν οι Αμερικανοί με τον «Explorer 1». Μέσα στη δεκαετία που ακολούθησε τέθηκε ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος σε γεωσύγχρονη τροχιά και, έκτοτε, τεχνητοί δορυφόροι χρησιμοποιούνται εκτεταμένα στις πλανητικής κλίμακας τηλεπικοινωνίες.

Η δεκαετία του 2000 είδε την ανάπτυξη νέας γενιάς δορυφόρων για την παροχή διαδικτυακής πρόσβασης με βελτιωμένες δυνατότητες και την τελευταία δεκαετία πολλές εταιρείες δραστηριοποιούνται στον τομέα. Το πλάνο των εταιρειών αυτών, ανάμεσά τους η Amazon και η SpaceX του Elon Musk, είναι η ανάπτυξη σμηνών εκατοντάδων ή χιλιάδων μικρών δορυφόρων, με τα οποία θα παρέχουν διαδικτυακή πρόσβαση σε κάθε γωνιά του πλανήτη.

Σε αυτό το πλαίσιο η εταιρεία SpaceX έχει ξεκινήσει την κατασκευή και ανάπτυξη ενός στόλου χιλιάδων μικρών δορυφόρων, οι οποίοι θα σχηματίσουν το σμήνος Starlink. Η αρχή έγινε το 2019 όταν η εταιρεία έθεσε σε τροχιά 122 δορυφόρους ανακοινώνοντας ότι σκοπεύει να έχει θέσει σε τροχιά μέχρι τα μέσα του 2020 περίπου 12.000 δορυφόρους. Μάλιστα, τα σχέδια της εταιρείας περιλαμβάνουν πιθανή επέκταση του στόλου σε περισσότερους από 40.000 προς τα τέλη της επόμενης δεκαετίας.

Το πλέγμα των τροχιών των δορυφόρων, οι οποίοι θα είναι μοιρασμένοι σε ύψη 240, 550 και 1.150 χιλιομέτρων, θα καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της υφηλίου. Πρόκειται για ένα εξαιρετικά φιλόδοξο και μεγάλης κλίμακας έργο, το οποίο, όπως είναι φυσικό, έχει δημιουργήσει και αντιδράσεις, οι οποίες μπορούν να γίνουν αντιληπτές και να συνοψιστούν στο ακόλουθο ερώτημα: Δεδομένου ότι από τα τέλη της δεκαετίας του 1950 ως σήμερα έχουν εκτοξευτεί περίπου 9.000 αντικείμενα στο διάστημα και ο αριθμός των τεχνητών δορυφόρων που βρίσκονται σε τροχιά δεν ξεπερνά τις 2.000, ποιες θα είναι οι επιπτώσεις αν σε βάθος μόλις μερικών ετών τεθούν σε τροχιά μερικές δεκάδες χιλιάδες ακόμη;

Τεχνητοί δορυφόροι και αστρονομία

Τα ξημερώματα της Δευτέρας 18 Νοεμβρίου μια δυσάρεστη έκπληξη περίμενε τους αστρονόμους Cliff Johnson και Clara Martinéz - Vásquez (Northwestern University in Chicago και Cerro Tololo Inter-American Observatory αντίστοιχα). Οι εικόνες που έλαβε το ρομποτικό τηλεσκόπιο Blanco στο Cerro Tololo της Χιλής δεν περιείχαν μόνο μακρινούς γαλαξίες στη γειτονιά των νεφών του Μαγγελάνου, όπως αναμενόταν, αλλά και μια σειρά από φωτεινές γραμμές, οι οποίες οφείλονταν στη συστοιχία των μικρών δορυφόρων Starlink. Επρόκειτο για ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα του πώς οι τεχνητοί δορυφόροι μπορούν να επηρεάσουν τις αστρονομικές παρατηρήσεις.

Η «μόλυνση» αστρονομικών παρατηρήσεων από τις τροχιές δορυφόρων δεν είναι νέο φαινόμενο, αλλά μια φυσική συνέπεια της διαστημικής εποχής στην οποία βρίσκεται η ανθρωπότητα. Ανάλογα με την τροχιά τους, κάποιοι από τους δορυφόρους, κυρίως κοντά στο ξημέρωμα ή αμέσως μετά το σούρουπο, ανακλούν το ηλιακό φως και μπορούν να αποκτήσουν λαμπρότητα αρκετές φορές μεγαλύτερη από τα λαμπρότερα αστέρια. Το ίδιο συμβαίνει, άλλωστε, και με τον διαστημικό σταθμό, κάτι που μας επιτρέπει να βλέπουμε, αν οι συνθήκες το επιτρέπουν, πότε αυτός περνάει, για παράδειγμα, πάνω από τη χώρα μας.

Οι μέθοδοι επεξεργασίας εικόνας που χρησιμοποιούν οι αστροφυσικοί μπορούν να διορθώσουν τις εικόνες, έως έναν βαθμό, αφαιρώντας το «παρασιτικό» αποτύπωμα των τεχνητών δορυφόρων. Ωστόσο κάτι τέτοιο πάντοτε οδηγεί σε απώλεια χρήσιμης πληροφορίας. Για την αποτύπωση μακρινών τμημάτων του Σύμπαντος απαιτούνται μεγάλοι χρόνοι έκθεσης, ικανοί να επιτρέψουν τη συλλογή αρκετού φωτός ώστε να είναι ορατοί πολύ μακρινοί γαλαξίες. Σε τέτοιες παρατηρήσεις οι επιπτώσεις των τεχνητών δορυφόρων, όταν αυτοί αντανακλούν το ηλιακό φως, μπορεί να είναι πολύ σοβαρές οδηγώντας σε πολύ μεγάλη απώλεια χρήσιμης πληροφορίας από τα δεδομένα.

Αξίζει, επίσης, να αναλογιστεί κάποιος ότι οι παρατηρήσεις αυτές λαμβάνονται με όργανα και τηλεσκόπια αξίας δεκάδων ή εκατοντάδων εκατομμυρίων ευρώ. Ερευνητικά κέντρα, διεθνείς κοινοπραξίες και κράτη έχουν επενδύσει τεράστια ποσά για την κατασκευή αυτών των αστρονομικών υποδομών. Επιπλέον ο χρόνος των παρατηρήσεων μοιράζεται στις ομάδες των επιστημόνων μετά από ανταγωνιστικές προτάσεις στα πλαίσια ερευνητικών προγραμμάτων.

Σε πολλές περιπτώσεις μια ερευνητική ομάδα μπορεί να λάβει παρατηρήσεις σε «παράθυρα» λίγων ωρών ή συντομότερα κατά τη διάρκεια συγκεκριμένων νυχτών. Επομένως γίνεται αντιληπτό ότι κάθε λεπτό παρατηρήσεων είναι αναντικατάστατο και όταν δεν γίνεται εφικτό να ληφθούν οι επιθυμητής ποιότητας παρατηρήσεις αυτό οδηγεί σε σπατάλη χρόνου και πόρων.

Ασφαλώς η κοινότητα των αστρονόμων γνωρίζει ότι οι καιρικές και ατμοσφαιρικές συνθήκες μπορεί να μην επιτρέψουν τις παρατηρήσεις και κατά συνέπεια αυτές συνυπολογίζονται στους παράγοντες ρίσκου. Η ελαχιστοποίηση, άλλωστε, αυτού του ρίσκου είναι που επιτάσσει τα μεγάλα τηλεσκόπια να συγκεντρώνονται σε συγκεκριμένες περιοχές ή/και χώρες, όπου οι συνθήκες είναι ευνοϊκότερες για μεγαλύτερη χρονική διάρκεια μέσα στο έτος.

Οι αντίστοιχες χώρες, όπως η Χιλή και η Ισπανία (Κανάρια Νησιά), έχουν επενδύσει στην αστρονομία εφαρμόζοντας, επιπροσθέτως, συγκεκριμένους κανόνες (φωτισμός των πόλεων και του οδικού δικτύου, περιορισμοί της εναέριας κυκλοφορίας) οι οποίοι διαφυλάσσουν την ποιότητα των παρατηρήσεων.

Μέχρι στιγμής η SpaceX έχει θέσει σε τροχιά μόλις 122 δορυφόρους και ήδη έχουν αναφερθεί περιστατικά διατάραξης αστρονομικών παρατηρήσεων. Δικαίως, λοιπόν, οι επιστήμονες φοβούνται μήπως το πρόγραμμα Starlink, με τους περισσότερους από 40.000 δορυφόρους, βάλουν τέλος στην επίγεια αστρονομία όπως τη γνωρίζουμε. Αξίζει, επιπλέον, να σημειωθεί ότι αντίστοιχοι φόβοι εκφράζονται και για τις επιπτώσεις στη ραδιοαστρονομία, λόγω των ραδιοφωνικών εκπομπών αυτών των δορυφόρων.

Η SpaceX έχει προσπαθήσει να καθησυχάσει τους αστρονόμους δηλώνοντας πως θα πάρει μια σειρά επαρκών μέτρων. Οι δορυφόροι του επόμενου «πακέτου» που θα τεθεί σε τροχιά θα έχουν βαφτεί με κατάλληλο μαύρο χρώμα ώστε να μην αντανακλούν το ηλιακό φως. Ωστόσο δεν έχει προτείνει κάποια λύση για τα ηλιακά πάνελ που τροφοδοτούν τους μικρούς δορυφόρους. Επιπλέον η εταιρεία έχει δηλώσει την πρόθεσή της να κατευθύνει το σμήνος των δορυφόρων με τέτοιον τρόπο ώστε να δημιουργούνται τα απαραίτητα κενά που θα επιτρέπουν τους αστρονόμους να συνεχίσουν τις παρατηρήσεις τους.

Πάντως η δυσπιστία της κοινότητας των αστροφυσικών παραμένει καθώς νέα ακριβότερα όργανα παρατήρησης έχουν προγραμματιστεί για το μέλλον, ενώ ταυτόχρονα δεν υπάρχει νομικό πλαίσιο που να εξαναγκάζει τη SpaceX ή οποιαδήποτε άλλη εταιρεία δραστηριοποιείται στον χώρο να τηρήσει τις υποσχέσεις της.

Διαστημικά σκουπίδια

Δεν είναι όμως μόνο η κοινότητα των αστρονόμων που έχει δηλώσει την ανησυχία της. Το πρόγραμμα Starlink περιλαμβάνει στην πλήρη έκτασή του περίπου είκοσι φορές περισσότερους δορυφόρους από όσους βρίσκονται ήδη σε τροχιά. Ένα τέτοιας κλίμακας πρόγραμμα πιστεύεται ότι θα αυξήσει δραματικά το πρόβλημα των διαστημικών σκουπιδιών, ειδικότερα λόγω των δορυφόρων που θα βρίσκονται σε ύψος μεγαλύτερο των χιλίων χιλιομέτρων.

Τα διαστημικά σκουπίδια απαρτίζονται από φυσικά αντικείμενα (μικρο-μετεωροειδή) τα οποία βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη και, κυρίως, από τεχνητά αντικείμενα, τα οποία είναι προϊόντα της διαστημικής τεχνολογίας. Υπολογίζεται ότι επιπρόσθετα στους περίπου 2.000 τεχνητούς δορυφόρους υπάρχουν επίσης σε τροχιά περισσότερα από 15.000 αντικείμενα αρκετά μεγάλα ώστε να μπορούν να εντοπιστούν. Εξάλλου τα μικρότερα αντικείμενα, που μπορεί να μην ξεπερνούν σε μήκος το ένα εκατοστό του μέτρου, υπολογίζεται ότι φτάνουν τα περισσότερα από εκατό εκατομμύρια. Τα διαστημικά σκουπίδια δημιουργούν κινδύνους για τα διαστημικά σκάφη, τους δορυφόρους και τα όργανά τους, αλλά και τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

Δεν είναι η πρώτη φορά που οι δραστηριότητες της SpaceX έχουν πυροδοτήσει την κουβέντα γύρω από τα διαστημικά σκουπίδια. Τον Φεβρουάριο του 2018 είχε μεταφερθεί στο διάστημα ένα αμάξι Tesla Roadster με έναν οδηγό ανδρείκελο, το οποίο τέθηκε σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Αν και βάσει της τροχιάς του το Tesla Roadster δεν μπορεί να χαρακτηριστεί διαστημικό σκουπίδι, επιστήμονες του Πανεπιστημίου Purdue στην Ιντιάνα των ΗΠΑ το είχαν χαρακτηρίσει το «πιο βρόμικο αντικείμενο που έστειλε ποτέ ο άνθρωπος στο διάστημα», καθώς είναι πολύ πιθανό το αμάξι να μεταφέρει ανθεκτικά βακτήρια στον διαστημικό χώρο αψηφώντας τους διεθνείς κανόνες για την αποστείρωση των διαστημικών αποστολών και την προστασία του διαστημικού περιβάλλοντος.

Γιάννης Κοντογιάννης

Πηγές και περαιτέρω μελέτη:

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

ΓΝΩΜΕΣ

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ

EDITORIAL

ΑΝΑΛΥΣΗ

SOCIAL