theguardian.com - 7spymania.com
Οι μικροσκοπικοί δορυφόροι ανοίγουν έναν κόσμο τεχνολογικής δυνατότητας. Αλλά οι ειδικοί λένε ότι υποβαθμίζουν το αστρονομικό τοπίο
Η φυσική γαλήνη του νυχτερινού ουρανού είναι ένας ακρογωνιαίος λίθος για όλους μας. Όλοι ζωντανοί σήμερα βλέπουν τα ίδια αστέρια ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται στον πλανήτη. Αλλά η σύνδεση είναι πιο βαθιά γιατί, δίπλα στη σύντομη ζωή μας, τα αστέρια είναι αθάνατα. Ο Σαίξπηρ είδε τα ίδια αστέρια στα ίδια μοτίβα που κάνουμε. Το ίδιο έκαναν οι Galileo, Columbus, Joan of Arc, Cleopatra και ο πρώτος ανθρώπινος πρόγονος που κοιτούσε περιέργεια. Ο νυχτερινός ουρανός δεν είναι τίποτα λιγότερο από την κοινή ανθρώπινη κληρονομιά μας.
Πέρυσι, ωστόσο, συνέβη κάτι που μπορεί να αλλάξει αυτήν την άποψη για πάντα. Στις 23 Μαΐου 2019, η εταιρεία SpaceX της Elon Musk παρουσίασε 60 μικρούς δορυφόρους από έναν μόνο πύραυλο. Οι δορυφόροι ήταν οι πρώτοι σε αυτό που σχεδιάζεται να είναι ένας «μεγάλος αστερισμός» χιλιάδων δορυφόρων που θα φέρουν κάλυψη στο Διαδίκτυο(5G) σε ολόκληρο τον πλανήτη.
Μια μέρα αργότερα, ένας δορυφορικός ιχνηλάτης από την Ολλανδία, ο Μάρκο Λάνγκμπρουκ, πήρε ένα βίντεο από τους δορυφόρους που περνούσαν από πάνω - και αυτό που είδε έριξε το μυαλό του. «Ξεκίνησε με δύο αχνά, αναβοσβήνοντας αντικείμενα που μετακινούνται στο οπτικό πεδίο», έγραψε στο blog του. «Τότε, μερικές δεκάδες δευτερόλεπτα αργότερα, το σαγόνι μου έπεσε καθώς το« τρένο »μπήκε στο οπτικό πεδίο. Δεν μπόρεσα να φωνάξω «OAAAAAH !!!!» (ακολουθούμενο από μερικές εξηγήσεις…). » Δημοσίευσε ένα βίντεο με αυτό που είδε.
Από τότε, η SpaceX κυκλοφόρησε εκατοντάδες περισσότερους δορυφόρους Starlink και παρόλο που η παρακολούθηση αυτών των δορυφόρων πέρασε από πάνω έχει γίνει νέο χόμπι για ορισμένους, άλλοι ανησυχούν για τις πολιτιστικές επιπτώσεις και τον τρόπο που θα μπορούσε να επηρεάσει τη σχέση μας με τον νυχτερινό ουρανό. Αν δεν ελεγχθεί, ίσως να μην μπορέσουμε ξανά να βιώσουμε μια θέα του σιωπηλού, ακόμα κόσμου με τα δικά μας μάτια. Αντ 'αυτού, θα διασταυρώνεται πάντα από φωτεινά, ανθρώπινα αντικείμενα.
«Σε μερικές γενιές δεν θα μείνει κανείς ζωντανός που να θυμάται τον νυχτερινό ουρανό πριν από αυτούς τους δορυφόρους. Θα έχουν μεγαλώσει με το Starlink και τους άλλους προτεινόμενους μεγαλοαστικοποιήσεις ως μέρος της σύλληψής τους για τον νυχτερινό ουρανό. Νομίζω ότι αυτή είναι μια ριζική αλλαγή », λέει η Alice Gorman από το Πανεπιστήμιο Flinders, Νότια Αυστραλία, πρωτοπόρος στον αναδυόμενο τομέα της διαστημικής αρχαιολογίας και της κληρονομιάς.
«Ένας από τους λόγους για τους οποίους οι άνθρωποι εκτιμούν τον νυχτερινό ουρανό είναι επειδή σου δίνει μια αίσθηση υπέρβασης και συνδετικότητας με το σύμπαν και εμπνέει στοχασμό για το νόημα της ζωής και τη μαζική κλίμακα των αστεριών και των γαλαξιών. Αυτό φαίνεται να είναι μια εμπειρία που οι άνθρωποι εκτιμούν πραγματικά και έτσι οι άνθρωποι υποστηρίζουν ότι το δικαίωμα στον νυχτερινό ουρανό είναι θεμελιώδες για το να είσαι άνθρωπος », λέει ο Gorman.
Αυτό που δίνει σε αυτήν τη συζήτηση πρόσθετη επείγουσα ανάγκη είναι ότι όσο περισσότεροι ερευνητές και επιχειρήσεις σκέφτονται τις μεγαλοαστικοποιήσεις, τόσο περισσότερο συνειδητοποιούν τι μπορούν να κάνουν μαζί τους. Τηλεπικοινωνίες, πλοήγηση, πρόβλεψη καιρού, παρακολούθηση του κλίματος και άλλες παρατηρήσεις της Γης, διαστημική επιστήμη - τα όρια είναι απλώς αυτά των φαντασιών των ανθρώπων.
Με κάθε μέτρο, είναι μια εξαιρετική στιγμή στην ιστορία της μελέτης και της χρήσης του διαστήματος. Αλλά ποιες μπορεί να είναι οι συνέπειες;
Οι μεγάλοι σχηματισμοί πραγματοποιήθηκαν με τη μικρογραφία της τεχνολογίας και στο προσκήνιο αυτού του δίσκου είναι το CubeSat, που αναπτύχθηκε από τον Bob Twiggs του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ και τον Jordi Puig-Suari του Πανεπιστημίου της Πολυτεχνίας της Καλιφόρνια στη δεκαετία του 1990.
A whole new world of scientific investigation... Nanosatellites in space. Photograph: Science History Images/Alamy Stock Photo
Τα CubeSats είναι μικροσκοπικοί δορυφόροι. Στα μικρότερα τους είναι μόλις 10 x 10 x 10cm. «Το μέγεθος καθοδηγείται από το μέγεθος ενός κουτιού Beanie Baby που τυχαίνει να έχουν στη διάθεσή τους», λέει ο Scott Williams, διευθυντής προγράμματος της SRI International, ο οποίος ανέπτυξε τον εαυτό του μικρότερους δορυφόρους στα τέλη της δεκαετίας του 1980. Στη συνέχεια άρχισε να συνεργάζεται με τον Twiggs για τις πρώτες ιδέες για το CubeSats. Τότε, κανείς δεν είχε στο μυαλό τους μεγάλους αστερισμούς.
«Ήταν καθαρά ένα εκπαιδευτικό πράγμα, να εμπλακούν οι μαθητές στην εκτόξευση κάτι στο διάστημα εντός του χρονικού πλαισίου ενός διδακτορικού», λέει ο Samson Phan, ανώτερος ερευνητής μηχανικός στο SRI International.
Παραδοσιακά, οι δορυφόροι έχουν μέγεθος περίπου ενός αυτοκινήτου. Είναι εξαιρετικά δαπανηρές για να φτιάξουν και χρειάζονται πολλά χρόνια για το σχεδιασμό, την κατασκευή και την κυκλοφορία. Ο στόχος του προγράμματος CubeSat ήταν να είναι σε θέση μια φοιτητική ομάδα να παράγει έναν δορυφόρο εργασίας μέσα σε λίγα χρόνια που θα μπορούσε να μεταδώσει ένα ραδιοφωνικό σήμα όπως ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος, το Ρωσικό Σπούτνικ 1. Αλλά από την αρχική ιδέα της ανάπτυξης ενός εκπαιδευτικού πόρου, ένα μεγάλο όραμα σχηματίστηκε γρήγορα.
Ο Ουίλιαμς και ο τότε συνάδελφός του Βίκτορ Αγκέιρο είδαν και οι δύο έναν παράλληλο τρόπο με τον οποίο οι μικροϋπολογιστές είχαν γίνει ένα «αναστατωτικό γεγονός» που έφερε επανάσταση στην τεχνολογία. «Το όραμα ήταν: μπορείτε να κάνετε περισσότερα με λιγότερα; Αντί να χτίσετε έναν εξαιρετικό δορυφόρο τρισεκατομμυρίων δολαρίων, μπορείτε να αποκτήσετε σημαντική ικανότητα από πολλούς πολύ φθηνότερους δορυφόρους; " αυτος λεει.
Μετά τα διδακτορικά τους, οι Williams και Aguero μετακόμισαν στο SRI International, όπου ο Williams έχει επικεντρωθεί στην ανάπτυξη και εκμετάλλευση μικρών δορυφόρων γενικά και ειδικότερα του CubeSats. Και τώρα οι καρποί αυτών των άθλων αρχίζουν να φαίνονται. Η μικρή δορυφορική αγορά εκρήγνυται.
Από το 1998 έως το 2012, ξεκίνησαν περισσότεροι από 120 μικροί δορυφόροι. Τα επόμενα δύο χρόνια, ο αριθμός αυτός υπερδιπλασιάστηκε. Ο υπολογισμός τρέχει τώρα σε περίπου 500 μικρούς δορυφόρους το χρόνο, αποτελούμενοι κυρίως από τις μονάδες Starlink. Αν και δεν είναι CubeSats, εφαρμόζουν την ίδια αρχή ενός μικρού, απλού δορυφόρου που μπορεί να παραχθεί μαζικά για να μειωθεί το κόστος.
Τον Ιούλιο, η κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου αγόρασε μερίδιο 400 εκατομμυρίων £ στο OneWeb, το οποίο σχεδιάζει να ξεκινήσει τον δικό του αστερισμό 650 μικρών δορυφόρων για την παροχή διαδικτύου και δορυφορικής υπηρεσίας πλοήγησης, μετά το Ηνωμένο Βασίλειο να αποχωρήσει από το έργο Galileo της ΕΕ λόγω του Brexit.
Πέρα από την επικοινωνία και την πλοήγηση, οι μικροί δορυφόροι ανοίγουν έναν εντελώς νέο κόσμο επιστημονικών ερευνών. Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) έχει τώρα μια αφοσιωμένη ομάδα ανθρώπων που εξετάζουν ποιες αποστολές γύρω από τη Γη και στο βαθύ διάστημα ενεργοποιούνται από το CubeSats.
Αλλά για όλες τις υποσχέσεις, υπάρχουν μερικά μεγάλα προβλήματα με τους megaconstellations. Ένα από τα μεγαλύτερα είναι διαστημικά συντρίμμια. Εάν οι δορυφόροι συγκρούονται σε τροχιά, παράγουν σύννεφα από συντρίμμια που μπορούν να καταστρέψουν άλλους δορυφόρους, πιθανώς ξεκινώντας μια αλυσιδωτή αντίδραση γνωστή ως σύνδρομο Kessler. Και με τους megaconstellations αυξάνοντας εκθετικά τον αριθμό των δορυφόρων σε τροχιά, ο κίνδυνος θα αυξηθεί.
«Ξαφνικά, υπάρχει αυξημένη επιβάρυνση για τη διαχείριση της διαστημικής μας κυκλοφορίας, η οποία, στην καλύτερη περίπτωση, είναι σε πρώιμο στάδιο ύπαρξης», λέει ο Hugh Lewis, ειδικός στα διαστημικά συντρίμμια στο Πανεπιστήμιο του Southampton.
Μια πρώιμη απεικόνιση αυτού του προβλήματος ήρθε τον Σεπτέμβριο του 2019, όταν ένας από τους πρώτους δέκτες δορυφόρων Starlink βρέθηκε να βρίσκεται σε πορεία σύγκρουσης με τον δορυφόρο παρατήρησης Aeolus Earth 481 εκατ. Ευρώ της ESA. Λόγω εσφαλμένης επικοινωνίας μεταξύ των δύο οργανισμών, μόλις η μισή τροχιά πριν από την πιθανή συντριβή, η ESA μετέφερε τον δορυφόρο τους από τη ζώνη κινδύνου.
"Υπάρχουν πολλά άγνωστα και υπάρχει μεγάλη αβεβαιότητα που σχετίζεται με πράγματα όπως η ασφάλεια του διαστήματος", λέει ο Lewis, "Δεν έχουμε ακόμη κανόνες για το δρόμο." Τα καλά νέα, όμως, λέει, είναι ότι σχεδόν όλες οι εμπορικές διαστημικές εταιρείες στις οποίες μίλησε γνωρίζουν αυτά τα ζητήματα και κάνουν ό, τι μπορούν για να τα αντιμετωπίσουν.
Αλλά τότε υπάρχουν οι αστρονόμοι. Ίσως πιθανότατα να χάσουν τα περισσότερα από τους μεγαφωνικούς αστερισμούς καθώς οι δορυφόροι θα διασχίζουν για πάντα τα οπτικά τους πεδία, καταστρέφοντας την ικανότητά τους να συλλέγουν δεδομένα από το μακρινό σύμπαν. Πάρτε, για παράδειγμα, το Παρατηρητήριο Vera C Rubin, μια αμερικανική χρηματοδοτούμενη εγκατάσταση στη Χιλή. Αυτό το γιγαντιαίο τηλεσκόπιο βρίσκεται σε εξέλιξη για περισσότερα από 20 χρόνια και κοστίζει εκατομμύρια δολάρια. Έχει σχεδιαστεί για να ξεκινήσει τη βαθύτερη έρευνα του νυχτερινού ουρανού ποτέ το 2022, αλλά τώρα οι αστρονόμοι του αναρωτιούνται πώς να αντιμετωπίσουν την πληθώρα των δορυφόρων Starlink που θα διασχίζουν τις εικόνες του κάθε βράδυ.
Ο Robert Massey, ο αναπληρωτής εκτελεστικός διευθυντής της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας, έχει δείξει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τις συνέπειες και κατανοεί ότι είναι ένα πρόβλημα κόμπων. «Αναγνωρίζω ότι υπάρχουν πολλές χρήσεις του διαστήματος και ότι οι αστρονόμοι δεν είναι η μόνη κοινότητα με συμμετοχή σε αυτό», λέει. «Από την άλλη πλευρά, μπορείτε επίσης να υποστηρίξετε ότι οι ιδιωτικές εταιρείες δεν είναι οι μόνοι οργανισμοί που έχουν μερίδιο στην τώρα αυξανόμενη εμπορευματοποίηση τροχιάς χαμηλής γης. Πρέπει να ρυθμίζονται, ακριβώς όπως βρίσκονται στην επιφάνεια της Γης και στην ατμόσφαιρα, στις θάλασσες και ούτω καθεξής. ".
Προς τιμήν του, το SpaceX δεν έχει παραβλέψει αυτές τις ανησυχίες. Ανταποκρινόμενη στην εγγύηση με την ESA, η εταιρεία ισχυρίζεται ότι έχει κάνει αλλαγές στο σύστημα επικοινωνιών της. Επιπλέον, ως αποτέλεσμα των συνομιλιών με τη Royal Astronomical Society και άλλους, το SpaceX σκουραίνει τις τελευταίες παρτίδες του διαστημικού σκάφους και εγκατέστησε ένα "γείσο" που εμποδίζει το φως του ήλιου να πέσει στο μεγαλύτερο μέρος του δορυφόρου. Με αυτές τις δύο τροποποιήσεις, οι δορυφόροι θα πρέπει να είναι ορατοί μόνο με γυμνό μάτι όταν βρίσκονται στην τελική τους τροχιά - αν και αυτό δεν θα τους σταματήσει ενδεχομένως να βλάψει την όψη κανενός που χρησιμοποιεί ακόμη και το μικρότερο τηλεσκόπιο.
Ενώ μερικοί μπορεί να το βρουν απαράδεκτο, άλλοι βλέπουν τα πράγματα πολύ διαφορετικά. «Οι άνθρωποι τείνουν να πέφτουν σε δύο στρατόπεδα», λέει ο Γκόρμαν, «Μερικοί είναι σαν:« Έρχεται σε αυτό, τώρα έχουμε βάλει τόσα πολλά πράγματα στο διάστημα που θα είναι στο πρόσωπό μας όλη την ώρα »και το άλλο οι άνθρωποι είναι απίστευτα ενθουσιασμένοι. "
Ο Williams είναι ένας από τους τελευταίους. «Τα αστέρια είναι ωραία και οι πλανήτες είναι καλοί, αλλά αν προσπαθείτε να σαγηνεύσετε έναν οκτώχρονο, πρέπει να κινηθεί. Θυμάμαι την πρώτη φορά που είδα ένα χειροποίητο αντικείμενο να διασχίζει τον ουρανό. Ήταν καταπληκτικό », λέει. «Νομίζω ότι καθώς αυτοί οι αστερισμοί μεγαλώνουν και αυτό το είδος εικόνας γίνεται πιο εύκολα προσβάσιμο από τους νέους, νομίζω ότι θα κοιτάξουν αυτά τα πράγματα και θα αναρωτηθούν: τι μπορούμε να κάνουμε με αυτό;»
People tend to fall into two camps: doubtful and incredibly excited... SpaceX founder Elon Musk. Photograph: Steve Nesius/Reuters
Πράγματι, υπήρχαν πολλοί άνθρωποι που έχουν ήδη ενθουσιαστεί από το θέαμα των αμαξοστοιχιών Starlink, που πλημμυρίζουν τα κοινωνικά μέσα με εικόνες και θαυμαστικά. Αλλά ο Massey πιστεύει ότι αυτό καθοδηγείται περισσότερο από την καινοτομία και ότι, με την πάροδο του χρόνου, το ενδιαφέρον μπορεί να μειωθεί. «Αν οι άνθρωποι βλέπουν μια σειρά από φωτεινούς δορυφόρους να κινούνται πέρα από τον ουρανό, φυσικά ενδιαφέρονται πολύ για αυτό. Νομίζω ότι το πρόβλημα είναι όταν έχετε έναν ουρανό απολύτως γεμάτο από αυτούς, ακόμα κι αν είναι πιο αμυδρά. Είναι σαν ένα γαλάζιο ουρανό να είναι γεμάτο αεροπλάνα και αντίστροφα. Δεν το βλέπουμε απαραίτητα ως κάτι για να γιορτάσουμε », λέει ο Massey.
Η ιστορία της ανθρωπότητας ήταν μια ιστορία στην οποία επανεξετάσαμε τακτικά τη σχέση μας με τον νυχτερινό ουρανό: από μια ουράνια σφαίρα θεών, σε έναν τόπο μυστικιστικής επιρροής στη ζωή μας, σε ένα σύμπαν απρόσιτων ουράνιων αντικειμένων, στο σύγχρονο ενσάρκωση ως βασίλεια προορισμών που μπορεί μια μέρα να αποικίσουμε. Ίσως η συνεχής παρουσία ορατών δορυφόρων να είναι ένα άλλο από αυτά τα σημεία καμπής.
Όποια κατασκήνωση κι αν πέσετε, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι πρόκειται για μια δραματική αλλαγή σε αυτό που ήταν προηγουμένως ένας αναλλοίωτος τρόπος να συλλογιστούμε τη φύση και τη θέση μας μέσα σε αυτήν. Και μόνο ο χρόνος θα πει ποιες θα είναι οι συνέπειες αυτής της αλλαγής.