آسیانیوز ایران؛ سرویس علم و تکنولوژی:
شرکت فضایی خصوصی اسپیسایکس در اقدامی بیسابقه و عظیم، قصد دارد هزاران ماهواره خود را در فضا جابجا کند. این شرکت اعلام کرده است که در سال ۲۰۲۶، حدود ۴۴۰۰ ماهواره از منظومه استارلینک را که هماکنون در ارتفاع ۵۵۰ کیلومتری زمین قرار دارند، به مدار پایینتری در حدود ۴۸۰ کیلومتری منتقل خواهد کرد. این تصمیم، که تقریباً نیمی از کل ماهوارههای عملیاتی استارلینک را شامل میشود، با هدف افزایش ایمنی در شلوغی فزاینده مدار پایین زمین گرفته شده است. مایکل نیکولز، معاون مهندسی استارلینک، بر ضرورت این مانور بزرگ برای حفظ پایداری فضایی تأکید کرده است. دلیل کلیدی این جابجایی، پدیدهای نجومی به نام «کمینه خورشیدی» است. این دورهای تقریباً ۱۱ ساله است که در آن فعالیت خورشید به حداقل خود میرسد. در این شرایط، چگالی لایههای بالایی جو زمین کاهش مییابد.
کاهش چگالی جو به معنای کاهش اصطکاک جو با ماهوارههایی است که در مدار پایین زمین در حال گردش هستند. در نتیجه، ماهوارههای از کار افتاده یا زبالههای فضایی میتوانند به جای چند ماه، سالها در مدار باقی بمانند و خطر برخوردهای فاجعهبار را افزایش دهند. با پایین آوردن ارتفاع مدار از ۵۵۰ به ۴۸۰ کیلومتر، اسپیسایکس قصد دارد این زمان باقی ماندن در مدار را به شکل قابل توجهی کاهش دهد. این امر باعث میشود در صورت بروز مشکل برای یک ماهواره، سریعتر از مدار خارج شده و جو زمین بسوزد. اسپیسایکس ادعا میکند نرخ خرابی ماهوارههای استارلینک بسیار پایین است و در حال حاضر تنها دو ماهواره غیرفعال در مدار وجود دارد. با این حال، شرکت به ریسکهای ناشی از برخورد، زبالههای فضایی و همچنین مانورهای هماهنگنشده سایر اپراتورهای فضایی اشاره میکند.
این اقدام پیشگیرانه نشان میدهد که اسپیسایکس، به عنوان بزرگترین اپراتور ماهوارهای جهان، نسبت به مسئولیت خود در قبال پایداری محیط فضایی آگاه است. موفقیت این مانور عظیم، میتواند استاندارد جدیدی برای سایر شرکتهای فعال در این عرصه تعیین کند. با نزدیک شدن به سال ۲۰۲۶، چشمها به اسپیسایکس و توانایی آن در انجام این عملیات پیچیده که نیازمند هماهنگی دقیق و مصرف سوخت قابل توجهی خواهد بود، دوخته شده است. این طرح میتواند آینده مدیریت ترافیک فضایی را متحول کند.
تحلیل پیامدهای دوره «کمینه خورشیدی» بر مدار زمین
کمینه خورشیدی بخشی از چرخه طبیعی فعالیت خورشید است که در آن میدان مغناطیسی و فعالیتهایی مانند شعلههای خورشیدی به حداقل میرسد. این دوره هر ۱۱ سال یک بار رخ میدهد. یکی از اثرات مهم این پدیده بر زمین، «انقباض تروموسفر» است. لایه تروموسفر (بالاییترین لایه جو) که ماهوارههای مدار پایین در آن حرکت میکنند، چگالی خود را از دست داده و منقبض میشود. بنابراین، ماهوارهها با مولکولهای کمتری برخورد کرده و اصطکاک کمتری را تجربه میکنند. کاهش اصطکاک به معنای کاهش «کشش جوی» است. کشش جوی همان نیرویی است که به تدریج باعث کاهش سرعت ماهوارهها و پایین آمدن ارتفاع و نهایتاً بازگشت آنها به جو و سوختن میشود. با کاهش این نیرو، ماهوارههای از کار افتاده میتوانند دههها (به جای چند سال) در مدار بمانند و به عنوان زبالههای خطرناک عمل کنند.
منطق کاهش ارتفاع و محاسبات ایمنی
با کاهش عمدی ارتفاع از ۵۵۰ به ۴۸۰ کیلومتر، اسپیسایکس در واقع ماهوارهها را به منطقهای با چگالی جوی نسبی بالاتر میبرد. حتی در دوره کمینه خورشیدی، چگالی در ۴۸۰ کیلومتر به میزان قابل توجهی بیشتر از ۵۵۰ کیلومتر است. این افزایش چگالی، کشش جوی وارده بر ماهواره را افزایش میدهد. در نتیجه، اگر ماهوارهای از کنترل خارج شود یا پایان عمر عملیاتی خود را سپری کند، نیروی کشش طبیعی جو، آن را سریعتر به سمت پایین کشیده و در بازه زمانی کوتاهتری (احتمالاً چند ماه تا یک سال) در جو میسوزاند. این یک راه حل مبتنی بر فیزیک و کمهزینه (نسبت به سیستمهای فعال جمعآوری زباله) برای مشکل زبالههای فضایی است. اساساً شرکت از محیط طبیعی زمین به عنوان «جاروبرقی» برای پاکسازی مدار استفاده میکند.
چالشهای فنی مانور عظیم ۴۴۰۰ ماهوارهای
این بزرگترین مانور هماهنگ مداری در تاریخ است. هر ماهواره نیازمند مصرف سوخت (احتمالاً پیشرانهای الکتریکی هال یا کریپتونی) برای کاهش سرعت و پایین آوردن تدریجی مدار خود است. برنامهریزی توالی این مانورها به گونهای که باعث ایجاد تراکم و خطر برخورد نشود، فوقالعاده پیچیده است.
مصرف سوخت این عملیات بسیار قابل توجه خواهد بود و ممکن است طول عمر عملیاتی ماهوارهها را تا حدی کاهش دهد. اسپیسایکس باید بین مزیت ایمنی بلندمدت و هزینه کاهش عمر مفید، تعادل برقرار کند. هماهنگی با سایر اپراتورهای ماهوارهای و نهادهای نظارتی مانند فرماندهی فضایی ایالات متحده نیز حیاتی است. اطلاعرسانی دقیق مسیرهای جدید برای جلوگیری از تداخل با ماهوارههای دیگر ضروری است.
تأثیر بر خدمات اینترنتی استارلینک و کاربران
انتقال تدریجی چنین حجم عظیمی از ماهوارهها ممکن است به طور موقت بر پایداری یا پوشش شبکه تأثیر بگذارد. شرکت باید این انتقال را در بازههای زمانی و مناطق جغرافیایی متفاوت انجام دهد تا اختلال در خدمات به حداقل برسد. از طرف دیگر، قرار گرفتن در مدار پایینتر میتواند «تأخیر» ارتباطات را کمی کاهش دهد. زیرا فاصله سیگنال برای رفت و برگشت کمتر میشود. این ممکن است برای خدمات حساس به تأخیر مانند بازیهای آنلاین یا تماسهای ویدیویی کمی بهبود ایجاد کند. با این حال، مدار پایینتر معمولاً به معنای محدوده پوشش کوچکتر برای هر ماهواره است. ممکن است شرکت مجبور شود برای حفظ پوشش جهانی، مانورهای دیگری انجام دهد یا ماهوارههای بیشتری پرتاب کند.
پیامدهای گسترده برای حکمرانی فضایی و صنعت ماهوارهای
این اقدام اسپیسایکس یک اقدام داوطلبانه و مسئولانه است که احتمالاً فشار بر سایر اپراتورها (مانند آمازون، وانوب، چین) را برای پیروی از استانداردهای مشابه افزایش میدهد. ممکن است به یک «بهترین عمل» صنعتی تبدیل شود. نهادهای تنظیمگر مانند FCC (کمیسیون فدرال ارتباطات آمریکا) ممکن است این رویکرد را در مجوزهای آینده برای صورتهای فلکی بزرگ ماهوارهای اجباری کنند. این امر میتواند به کاهش رشد زبالههای فضایی کمک شایانی کند. در نهایت، این حرکت نشان میدهد که بخش خصوصی میتواند پیشگام در حل چالشهای جهانی مانند زبالههای فضایی باشد. موفقیت این مأموریت میتواند مدلی برای همکاری بینالمللی در مدیریت پایدار مدار زمین ارائه دهد.