أظهرت دراسة حديثة أن الأقمار الصناعية مثل Blue Walker 3 تؤثر على عمليات رصد السماء ليلاً، مما يسلط الضوء على الصراع بين الأقمار الصناعية المضيئة وعلم الفلك. أصبحت القدرة على الاتصال بالإنترنت أو استخدام الهاتف المحمول في أي مكان في العالم أمرا مفروغا منه بشكل متزايد، ولكن سطوع الإنترنت وأقمار الاتصالات السلكية واللاسلكية التي تدعم شبكات الاتصالات العالمية يمكن أن يسبب مشاكل لعلم الفلك الأرضي. وأكدت دراسة دولية نسقها سيغفريد إيجل، مهندس الطيران في جامعة إلينوي في أوربانا شامبين، أن الأقمار الصناعية التي تم نشرها مؤخرًا مشرقة مثل النجوم التي تُرى بالعين المجردة.
قال إيجل: "من خلال عمليات الرصد، علمنا أن القمر الصناعي BlueWalker 3 التابع لشركة AST Space Mobility - وهو نموذج أولي لكوكبة من الأقمار الصناعية بهوائي مصفوفي مرحلي مساحته حوالي 700 قدم مربع - حقق ذروة سطوع تبلغ 0.4، مما يجعله واحدًا من ألمع الأجسام في سماء الليل". "على الرغم من أن هذا يعد رقما قياسيا، إلا أن القمر الصناعي نفسه ليس همنا الوحيد." يمتلك محول مركبة الإطلاق الذي لم يتم تعقبه قدرًا ظاهريًا يبلغ 5.5، وهو أيضًا أكثر سطوعًا من 7 الذي أوصى به الاتحاد الفلكي الدولي.
وعلى سبيل المقارنة، فإن سطوع النجوم التي نراها بالعين المجردة يتراوح بين سالب 1 ودرجة سطوع 6، حيث يكون سالب 1 هو الأكثر سطوعًا. سيريوس هو ألمع النجوم، حيث يبلغ سطوعه 1 درجة. في بعض الأحيان تكون الكواكب مثل كوكب الزهرة أكثر سطوعًا، وتقترب من -4 درجة، ولكن أضعف النجوم التي يمكننا رؤيتها هي حوالي 6 درجة.
وقال إيجل: "قد يظن المرء أنه إذا كانت هناك نجوم ساطعة، فإن بضعة أقمار صناعية أكثر سطوعًا لن تحدث فرقًا. ولكن هناك العديد من الشركات التي تخطط لإطلاق كوكبات". "على سبيل المثال، حصلت شركة Starlink على إذن لإطلاق آلاف الأقمار الصناعية، لكن قد ينتهي بها الأمر بالحصول على الطلب الكامل لإطلاق عشرات الآلاف من الأقمار الصناعية."
"هذه مجرد كوكبة من الأقمار الصناعية. أوروبا والصين تريدان أيضًا تشكيل مجموعاتهما الخاصة، وكذلك روسيا. تلك الأقمار الصناعية التي تتفاوض عليها الولايات المتحدة مع لجنة الاتصالات الفيدرالية وحدها تعادل إطلاق 400 ألف قمر صناعي في المستقبل القريب. هناك 1000 نجم فقط يمكن رؤيتها بالعين المجردة. وإذا أضفت 400 ألف قمر صناعي ساطع متحرك، فسوف تغير سماء الليل تمامًا."
إيجل هو عضو في مركز الاتحاد الفلكي الدولي لحماية السماء المظلمة والهادئة من الأبراج الفضائية. وقال: "إن Blue Walker 3 ساطع للغاية لدرجة أن معظم التلسكوبات الكبيرة مثل مرصد روبن تعتقد أنه قد يحجب جزءًا كبيرًا من منطقة التعرض. وعليهم بالفعل تجنب مراقبة المريخ والزهرة لنفس السبب، لكننا نعرف مواقع الكواكب، لذلك يمكننا تجنبها. لا يمكننا التنبؤ بدقة بمواقع جميع الأقمار الصناعية مقدمًا بسنوات. فمجرد قبول فقدان البيانات المتكرر لمرصد بمليارات الدولارات ليس خيارًا".
وقال إنه على الرغم من أن الأقمار الصناعية لن تؤدي بالضرورة إلى إتلاف CCD الخاص بالتلسكوب، أو الجهاز المزدوج الشحن، إلا أنها لا تزال قادرة على التسبب في فقدان البيانات المتتالية. يمكن للأقمار الصناعية شديدة السطوع أن تعطل مجال الرؤية بالكامل، تمامًا مثل مشاهدة النجوم إذا قام شخص ما بتسليط مصباح يدوي على عينيك من وقت لآخر.
وقال إيجر إن عدة طرق لمعالجة هذه المشكلة يتم استكشافها حاليًا بالتعاون مع مختبر إلينوي لأنظمة الفضاء المتقدمة ومشغلي الأقمار الصناعية مثل SpaceX.
تدرس شركة Starlink كيفية جعل أسطح الأقمار الصناعية أكثر قتامة بحيث تمتص المزيد من الضوء المرئي وتعكس بشكل أقل. لكن هذا الامتصاص يولد الحرارة. يجب على القمر الصناعي بعد ذلك أن ينبعث ضوء الأشعة تحت الحمراء، مما يعني أن عمليات الرصد عند الأطوال الموجية الضوئية لن تمثل مشكلة كبيرة، ولكن قد تكون عمليات الرصد بالأشعة تحت الحمراء مشكلة كبيرة. والحرارة هي واحدة من أكبر المشاكل الهندسية التي نواجهها في الفضاء. لذا فإن طلاء كل شيء باللون الأسود له نفس التأثير.
فكرة أخرى لشركة SpaceX هي استخدام المرايا العازلة لجعل الألواح الشمسية للقمر الصناعي أكثر انعكاسًا. تسمح هذه المرايا للأقمار الصناعية بإعادة توجيه الانعكاسات بحيث لا يتم توجيهها مباشرة نحو الأرض.
وقال إيغل: "إذا تمكنت SpaceX من توجيه ألواحها الشمسية في اتجاهات مختلفة لتجنب الوميض، أو استخدام حيل المرآة، فقد تحل الكثير من المشكلات التي نواجهها مع الوميض البصري على أقمار Starlink الصناعية". "الأمر ليس بهذه السهولة بالنسبة للبائعين الآخرين. لدى AST أقمار صناعية ضخمة تحتوي على مئات الأقدام المربعة من المصفوفات الطورية الإلكترونية التي تحتاج إلى التواصل مع الهواتف المحمولة على الأرض. إذا جعلوا الأقمار الصناعية أصغر حجمًا، فسوف تتسرب المزيد من إشارات الراديو عبر ما يسمى الفصوص الجانبية، مما قد يؤثر على مراصد علم الفلك الراديوي."
ويفضل المرصد الفلكي الوطني أيضًا إبقاء الأقمار الصناعية موجهة نحو سطح الأرض لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة. قد لا يمكن ترجمة حلول ستارلينك بسهولة إلى أقمار AST، لذلك هناك حاجة إلى استراتيجيات تخفيف جديدة.
وقال "نحن نحاول العمل مع صناعة الفضاء حيثما أمكن ذلك. نريد العمل على هذا الأمر معًا وإشراك الجميع لأن هذه هي أسرع طريقة لإنجاز المهمة".
المصدر المجمع: ScitechDaily