يصدر علماء الفلك تقريرًا عن تأثير 'الأبراج الساتلية' على علم الفلك

رسم توضيحي للأرض في الفضاء ، محاط بهالة تشبه القصاصات للعديد من الأجسام التي تدور في مدارات.

في مايو 2019 ، أطلقت سبيس إكس أول دفعة لها من 60أقمار الاتصالات Starlink، مصمم لتوفير الوصول إلى الإنترنت العالمي. في النهاية ، تأمل SpaceX في إطلاق حوالي 12000 من هذه الأقمار الصناعية ، وربما أكثر. هؤلاءالأبراج الفضائيةفاجأ علماء الفلك والناس العاديون بإشراقهم في سماء الليل. الآن ، جمع علماء الفلك ما يكفي من الملاحظات لتقييم التأثير المحتمل لأقمار ستارلينك الصناعية على علم الفلك. خلص تقرير جديد أعده خبراء يمثلون المجتمع الفلكي العالمي إلى أن التأثيرات على البحث الفلكي وعلى التجربة البشرية للسماء ليلاً تتراوح من 'ضئيل' إلى 'متطرف'. صورة عبرAAS/ NOIRLab / NSF / AURA / P. Marenfeld.

نُشر في الأصل من قبل الجمعية الفلكية الأمريكية في 25 أغسطس 2020

خلص تقرير صادر عن خبراء يمثلون المجتمع الفلكي العالمي إلى أن الأبراج الكبيرة من الأقمار الصناعية الساطعة في مدار أرضي منخفض ستغير بشكل أساسي علم الفلك البصري والأشعة تحت الحمراء الأرضية ويمكن أن تؤثر على مظهر السماء ليلاً بالنسبة لمراقبي النجوم في جميع أنحاء العالم. التقرير هو حصيلة ورشة العمل الافتراضية الأخيرة SATCON1 ، والتي جمعت أكثر من 250 من العلماء والمهندسين ومشغلي الأقمار الصناعية وأصحاب المصلحة الآخرين.

الأبلغ عنمن الأبراج الفضائية 1 (ساتكون 1) ورشة عمل نظمتها NSF بشكل مشتركNOIRLabوالجمعية الفلكية الأمريكية (AAS) ، إلى مؤسسة العلوم الوطنية (NSF). ركز SATCON1 ، الذي عُقد تقريبًا في الفترة من 29 يونيو إلى 2 يوليو 2020 ، على الجوانب الفنية لتأثير التأثيرات الكبيرة القائمة والمخطط لهاالأبراج الفضائيةفي علم الفلك البصري والأشعة تحت الحمراء. NSF ، التي مولت ورشة العمل ، تمول أيضًا معظم التلسكوبات الأرضية الكبيرة المتاحة على نطاق واسع للباحثين في الولايات المتحدة. حضر أكثر من 250 من علماء الفلك والمهندسين ومشغلي الأقمار الصناعية التجاريين وغيرهم من أصحاب المصلحة SATCON1. كانت أهدافهم هي تحديد التأثيرات العلمية بشكل أفضل لمجموعات ضخمة من الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض المنخفضة (LEOsats) التي تلوث الملاحظات الفلكية واستكشاف الطرق الممكنة لتقليل تلك التأثيرات.

اقرأ تقرير SATCON1

كرسي مشارك SATCON1كوني ووكرمن NOIRLab من NSF أوضح:

التطورات التكنولوجية الحديثة للبحوث الفلكية - خاصة الكاميرات ذات مجالات الرؤية الواسعة على التلسكوبات الضوئية الكبيرة التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء - تحدث في نفس الوقت مع النشر السريع لعدة آلاف من LEOsats من قبل الشركات التي تطرح تقنيات اتصالات فضائية جديدة.



ويخلص التقرير إلى أن تأثيرات مجموعات الأقمار الصناعية الكبيرة على البحث الفلكي وعلى التجربة البشرية للسماء ليلاً تتراوح من 'ضئيل' إلى 'متطرف'. لم يكن هذا الخطر الجديد على رادار الفلكيين في عام 2010 ، عندما كانت New Worlds ، New Horizons - تقرير الأكاديميات الوطنيةAstro2010تم إصدار مسح عقدي لعلم الفلك والفيزياء الفلكية. توصية Astro2010 لعلم الفلك البصري الأرضي ، مرصد Vera C. Rubin ، سيبدأ قريبًا إجراء نوع الملاحظات الذي يشير إليه Walker. عندما أطلقت شركة SpaceX أول دفعة من 60 قمراً صناعياً للاتصالات Starlink في مايو 2019 ورآها الناس في جميع أنحاء العالم في السماء ، رد علماء الفلك بقلق. لم تكن الأقمار الصناعية Starlink أكثر إشراقًا مما توقعه أي شخص فحسب ، بل يمكن أن يكون هناك عشرات الآلاف من الأقمار الصناعية الأخرى المشابهة لها. أثناء مرورهم عبر مجال كاميرا روبن ، سيؤثرون على عرض التلسكوب البالغ طوله 8.4 متر (27.6 قدمًا) للأجرام السماوية الباهتة التي يأمل علماء الفلك في دراستها بها.

كرسي مشارك SATCON1جيف هولمن عندمرصد لويلهو كرسيلجنة AAS المعنية بالتلوث الضوئي والتداخل الراديوي والحطام الفضائي. قال هول:

سوف يعزز مرصد روبن والتلسكوبات العملاقة التي يبلغ طولها 30 مترًا والتي ستدخل على الإنترنت في العقد القادم بشكل كبير فهم الجنس البشري للكون. لأسباب تتعلق بالمصروفات والصيانة والأجهزة ، لا يمكن تشغيل هذه المرافق من الفضاء. علم الفلك الأرضي هو وسيظل حيويًا وملائمًا.

تم تصميم مجموعات النجوم من LEOsats جزئيًا لتوفير خدمات الاتصال للمناطق المحرومة والنائية ، وهو هدف يمكن للجميع دعمه. وإدراكًا لذلك ، أشرك علماء الفلك مشغلي الأقمار الصناعية في مناقشات تعاونية حول كيفية تحقيق هذا الهدف دون الإضرار بلا داع بالملاحظات الفلكية الأرضية. ورشة عمل SATCON1 هي الخطوة الأحدث والأكثر أهمية في هذا الحوار المستمر.

يقدم التقرير نتيجتين رئيسيتين. الأول هو أن المدار الأرضي المنخفض يؤثر بشكل غير متناسب على البرامج العلمية التي تتطلب ملاحظات الشفق ، مثل البحث عن الكويكبات والمذنبات التي تهدد الأرض ، والأجسام الخارجية للنظام الشمسي ، ونظائر الضوء المرئي لمصادر الموجات الثقالية العابرة. خلال فترة الغسق تكون الشمس تحت الأفق بالنسبة للمراقبين على الأرض ، ولكن ليس للأقمار الصناعية التي تبعد مئات الكيلومترات في السماء ، والتي لا تزال مضاءة. طالما بقيت الأقمار الصناعية أقل من 600 كيلومتر (وليس 400 ميل) ، فإن تداخلها مع الملاحظات الفلكية يكون محدودًا إلى حد ما خلال ساعات الليل المظلمة. لكن الأقمار الصناعية على ارتفاعات أعلى ، مثل الكوكبة التي خططت لها OneWeb والتي ستدور على ارتفاع 1200 كيلومتر (حوالي 750 ميلًا) ، قد تكون مرئية طوال الليل خلال فصل الصيف ولجزء كبير من الليل في المواسم الأخرى. يمكن أن يكون لهذه الأبراج عواقب سلبية خطيرة على العديد من برامج البحث في المراصد البصرية الرائدة في العالم. اعتمادًا على الارتفاع والسطوع ، يمكن للأقمار الصناعية أن تفسد الليالي المرصعة بالنجوم لعلماء الفلك الهواة ومصوري النجوم وغيرهم من عشاق الطبيعة.

النتيجة الثانية للتقرير هي أن هناك ست طرق على الأقل لتخفيف الضرر الذي يلحق بعلم الفلك من الأبراج الساتلية الكبيرة:

1. إطلاق عدد أقل من LEOsats أو عدم إطلاقه. بغض النظر عن كونه غير عملي أو غير مرجح ، فإن هذا هو الخيار الوحيد المحدد والذي يمكنه تحقيق صفر تأثير فلكي.

2. نشر الأقمار الصناعية على ارتفاعات مدارية لا تزيد عن 600 كم.

3. تعتيم الأقمار الصناعية أو استخدام المظلات لتظليل أسطحها العاكسة.

4. التحكم في اتجاه كل قمر صناعي في الفضاء لعكس كمية أقل من ضوء الشمس على الأرض.

5. التقليل من تأثير مسارات الأقمار الصناعية أثناء معالجة الصور الفلكية أو التخلص منه في النهاية.

6. جعل المعلومات المدارية أكثر دقة متاحة للأقمار الصناعية بحيث يمكن للمراقبين تجنب توجيه التلسكوبات إليها.

لم يكن لدى علماء الفلك سوى الآن ، بعد مرور أكثر من عام بقليل على إطلاق SpaceX Starlink الأول ، ما يكفي من الملاحظات عن أقمار الكوكبة وتشغيل عمليات محاكاة حاسوبية لتأثيرها المحتمل عند نشرها بالكامل لفهم حجم المشكلة وتعقيدها تمامًا. أبلغ هذا البحث المناقشة في SATCON1 وأدى إلى عشر توصيات للمراصد ومشغلي الكوكبة وهاتين المجموعتين بالتعاون. يتضمن بعضها إجراءات يمكن اتخاذها على الفور ، بينما يحث البعض الآخر على مزيد من الدراسة لتطوير استراتيجيات فعالة لمعالجة المشاكل المتوقعة مع ظهور تلسكوبات كبيرة جديدة على الإنترنت ومع انتشار مجموعات الأقمار الصناعية.

كانت ورشة العمل SATCON1 خطوة مهمة نحو إدارة مستقبل مليء بالتحديات. NOIRLab مديرباتريك مكارثيقالت:

آمل أن تتوسع روح الزمالة والشراكة بين علماء الفلك ومشغلي الأقمار الصناعية التجارية لتشمل المزيد من أعضاء المجتمعين وأن تستمر في إثبات كونها مفيدة ومثمرة. آمل أيضًا أن تكون النتائج والتوصيات الواردة في تقرير SATCON1 بمثابة إرشادات للمراصد ومشغلي الأقمار الصناعية على حد سواء بينما نعمل على فهم أكثر تفصيلاً للتأثيرات والتخفيف ونتعلم مشاركة السماء ، أحد كنوز الطبيعة التي لا تقدر بثمن.

رئيس الجمعية العربية للعلومبولا شكودامن جامعة واشنطن في ورشة العمل. قالت:

كان فريقنا في AAS متحمسًا للشراكة مع NOIRLab وجلب ممثلين عن المجتمعات الفلكية والأقمار الصناعية معًا لتبادل مثمر للغاية للأفكار. على الرغم من أننا ما زلنا في مرحلة مبكرة من فهم ومعالجة التهديدات التي يتعرض لها علم الفلك من قبل مجموعات الأقمار الصناعية الكبيرة ، فقد أحرزنا تقدمًا جيدًا ولدينا الكثير من الأسباب للأمل في تحقيق نتيجة إيجابية.

ورشة العمل التالية ، SATCON2 ، والتي ستعالج القضايا الهامة المتعلقة بالسياسة والتنظيم ، ومن المقرر مبدئيًا أن تبدأ من أوائل إلى منتصف عام 2021.

خلاصة القول: خلص تقرير جديد صادر عن خبراء إلى أن الأبراج الكبيرة من الأقمار الصناعية الساطعة في مدار أرضي منخفض ستغير بشكل أساسي علم الفلك الأرضي وتؤثر على مظهر السماء ليلاً بالنسبة لمراقبي النجوم في جميع أنحاء العالم.