Εάν παρακολουθείτε την ανάπτυξη του SpaceX Έργο Starlink για τη δημιουργία παγκόσμιου ευρυζωνικού Διαδικτύου, θα έχετε παρατηρήσει ότι η εταιρεία εκτοξεύει τακτικά όχι μόνο μεμονωμένους δορυφόρους, αλλά ολόκληρες παρτίδες 60 δορυφόρων κάθε φορά.
Περιεχόμενα
- Το καλό: Τι μπορούν να προσφέρουν οι δορυφορικοί αστερισμοί που δεν μπορούν να προσφέρουν οι μεμονωμένοι δορυφόροι
- Το κακό: Γιατί οι αστερισμοί έχουν μερικούς αστρονόμους στα χέρια
- Ο άσχημος: Τι επιφυλάσσει το μέλλον για τους αστερισμούς;
Αυτές οι παρτίδες σχηματίζουν ένα δίκτυο στον ουρανό, που ονομάζεται δορυφορικός αστερισμός, το οποίο επιτρέπει σχεδόν παγκόσμια κάλυψη με τρόπο που δεν μπορεί ένας μεμονωμένος δορυφόρος. Και δεν χρησιμοποιεί μόνο αυτή την προσέγγιση η SpaceX – υπάρχουν δορυφορικοί αστερισμοί που εργάζονται από εταιρείες από την Amazon, μέσω της θυγατρικής της Kuiper Systems, για να Facebook, μέσα από το έργο της Athena.
Προτεινόμενα βίντεο
Αλλά δεν συμβιβάζονται όλοι με την εκτόξευση τόσων πολλών δορυφόρων στον νυχτερινό ουρανό. Ειδικά οι αστρονόμοι έχουν παραπονεθεί ότι τέτοιοι αστερισμοί απειλούν την ικανότητά τους να συλλέγουν δεδομένα χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια και
θα μπορούσε να εμποδίσει την επιστημονική πρόοδο.Για να κατανοήσουμε τις λεπτομέρειες αυτού του περίπλοκου ζητήματος, μιλήσαμε με δύο ειδικούς: τον Olivier Hainaut, έναν αστρονόμο και κορυφαίο ερευνητή σχετικά με το πώς ο δορυφόρος οι αστερισμοί επηρεάζουν τις αστρονομικές παρατηρήσεις και ο Μπραντ Κινγκ, Διευθύνων Σύμβουλος μιας εταιρείας που κατασκευάζει συστήματα πρόωσης για δορυφόρους που χρησιμοποιούνται από τον στρατό των ΗΠΑ στο αστερισμοί.
Το καλό: Τι μπορούν να προσφέρουν οι δορυφορικοί αστερισμοί που δεν μπορούν να προσφέρουν οι μεμονωμένοι δορυφόροι
Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα της προσέγγισης αστερισμού είναι ότι επιτρέπει στα δίκτυα να αναβαθμίζονται εύκολα με την πάροδο του χρόνου. Όταν ένα σύστημα έχει έναν ενιαίο, μεγάλο δορυφόρο, αυτό το υλικό μπορεί να χρειαστούν χρόνια για να κατασκευαστεί και να αναπτυχθεί. Μόλις εκκινηθεί, είναι εξαιρετικά δύσκολο να προσθέσετε λειτουργίες ή να βελτιώσετε το υλικό.
Αλλά με έναν αστερισμό δορυφόρων, μπορείτε να βελτιώσετε σταδιακά το υλικό καθώς εκτοξεύετε. Εάν μια εταιρεία αρχίσει να αναπτύσσει δορυφόρους και στη συνέχεια, μετά από μερικά χρόνια, αναπτύσσει μεγαλύτερη ακρίβεια οι αισθητήρες, για παράδειγμα, μπορούν εύκολα να τοποθετήσουν τους νέους αισθητήρες στην επόμενη παρτίδα δορυφόρων και να αναπτυχθούν τους. Οι υπάρχοντες δορυφόροι μπορούν ακόμα να συνεργαστούν και ο στόλος μπορεί να αναβαθμιστεί σταδιακά.
Έτσι, οι αστερισμοί ανανεώνονται συνεχώς, είπε ο Κινγκ, ο Διευθύνων Σύμβουλος του Orbion, μιας μικρής μηχανής προώθησης εταιρεία που παρέχει επί του παρόντος το σύστημα πρόωσης για τα αμυντικά προηγμένα ερευνητικά έργα του Οργανισμού Δορυφορικός αστερισμός Μπλάκτζακ.
«Αν πετάξεις 100 δορυφόρους, δεν πετάξεις 100 δορυφόρους και μετά περιμένεις 10 χρόνια και μετά εκτοξεύεις άλλους 100», είπε ο Κινγκ. "Ανανεώνετε συνεχώς τον στόλο στο 20% περίπου του στόλου ετησίως."
Αυτό σημαίνει επίσης ότι, για μακροπρόθεσμα έργα, μπορούν να επιβιώσουν από περικοπές προϋπολογισμού μειώνοντας το συνολικό στόλο αντί να καταργήσουν εντελώς ένα έργο. Αυτό είναι σημαντικό στα κυβερνητικά προγράμματα, τα οποία μπορεί να διαρκέσουν για μια δεκαετία και στη συνέχεια να περικοπούν οι προϋπολογισμοί τους.
Για τις κυβερνήσεις και τον στρατό, υπάρχουν πρόσθετα συγκεκριμένα πλεονεκτήματα από τη χρήση αστερισμών. «Το πρωταρχικό όφελος είναι η ανθεκτικότητα», είπε ο King. «Αυτό που μπορείτε να κάνετε με έναν αστερισμό που δεν μπορείτε να κάνετε με έναν [δορυφόρο] είναι ότι μπορείτε να είστε ανθεκτικοί σε επιθέσεις. Εάν έχετε έναν πολύ μεγάλο, πολύτιμο δορυφόρο σε τροχιά και έχετε έναν αντίπαλο που θέλει να αρνηθεί τη χρήση αυτού δορυφόρος καταστρέφοντάς τον ή άλλα μέσα, χρειάζεται πραγματικά μόνο μια σφαίρα, αν θέλετε, για να λάβετε όλη αυτή την ικανότητα κάτω.
«Η ύπαρξη πολλών παρόχων διαδικτύου σε μια περιοχή θα μπορούσε να επιτρέψει στους ανθρώπους να έχουν πρόσβαση στο διαδίκτυο πιο ελεύθερα, χωρίς περιορισμούς που τίθενται από τις κυβερνήσεις».
«Αν αντ' αυτού έχετε αυτή τη λειτουργικότητα κοινή σε 100 δορυφόρους, τότε το βάθος επίθεσης σας πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερο για να καταργήσετε τη λειτουργία. Έτσι, αυτό που κάνει είναι να παρέχει αποτρεπτικό μέσο κατά της επίθεσης. Δεν είναι ένας μεγάλος, χοντρός, ζουμερός στόχος που δελεάζει έναν εχθρό να του επιτεθεί».
Και μόλις δημιουργηθεί ένας αστερισμός, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κάθε είδους επικοινωνιακούς σκοπούς. Το πρόγραμμα Starlink της SpaceX στοχεύει στην παροχή παγκόσμιου ευρυζωνικού Διαδικτύου, το οποίο έχει πολλά πιθανά πλεονεκτήματα. Εκτός από τη δυνατότητα παροχής Διαδικτύου σε φτωχές ή αγροτικές περιοχές που έχουν ελάχιστη ή καθόλου υπηρεσία Διαδικτύου αυτή τη στιγμή, θα μπορούσε επίσης να είναι ανεκτίμητη για λόγους ασφαλείας, καθώς είναι σε θέση να παρακολουθεί αεροπλάνα και πλοία σε όλο τον κόσμο. Και η ύπαρξη πολλών παρόχων διαδικτύου σε μια περιοχή θα μπορούσε να επιτρέψει στους ανθρώπους να έχουν πιο ελεύθερη πρόσβαση στο Διαδίκτυο, χωρίς περιορισμούς που τίθενται από τις κυβερνήσεις.
Το κακό: Γιατί οι αστερισμοί έχουν μερικούς αστρονόμους στα χέρια
Όπως συμβαίνει με όλες τις τεχνολογικές εξελίξεις, η εκτόξευση δορυφορικών αστερισμών συνοδεύεται επίσης από προβλήματα. Τον τελευταίο χρόνο υπήρξε μια ενίοτε έντονη συζήτηση μεταξύ του SpaceX και της αστρονομικής κοινότητας σχετικά με την εκτόξευση των δορυφόρων Starlink.
Όταν εκτοξεύονται δορυφόροι, μπορούν να φύγουν μονοπάτια φωτός πέρα από τον ουρανό, ιδιαίτερα το λυκόφως. Παρόλο που ορισμένοι βρίσκουν αυτά τα μονοπάτια όμορφα, μπορούν να επηρεάσουν τις αστρονομικές μετρήσεις καθώς είναι πολύ φωτεινότερα από τα αστέρια ή τους γαλαξίες που προσπαθούν να παρατηρήσουν οι αστρονόμοι. Υπάρχει επίσης ένα θέμα για το εάν οι δορυφόροι Starlink, οι οποίοι βρίσκονται σε ιδιαίτερα χαμηλή τροχιά, θα ήταν ορατοί με γυμνό μάτι και θα παρεμβαίνουν στις μετρήσεις μόλις βρεθούν στη θέση τους.
Η Διεθνής Αστρονομική Ένωση κυκλοφόρησε α δήλωση το καλοκαίρι του 2019 και α ακολουθω τον Φεβρουάριο του τρέχοντος έτους, και οι δύο «εξέφρασαν ανησυχία για την αρνητική επίδραση που έχουν οι προγραμματισμένοι μεγααστερισμοί του Οι δορυφόροι επικοινωνίας μπορεί να έχουν σε αστρονομικές παρατηρήσεις», ονομάζοντας συγκεκριμένα το Starlink, τον αστερισμό των δορυφόρων Iridium, OneWeb και άλλα.
Η SpaceX έσπευσε να αντιμετωπίσει τα προβλήματα που προκάλεσε το Starlink στην οπτική αστρονομία, σε συνεργασία με αστρονόμους για να βρες μια λύση. Στην αρχή, προσπάθησαν να βάψουν τους δορυφόρους σε πιο σκούρο χρώμα, το οποίο μείωσε την εμφάνισή τους, αλλά όχι τόσο ώστε να ικανοποιήσει τους αστρονόμους. Έτσι προχώρησαν σε ένα νέο σχέδιο που ενσωμάτωσε ένα γείσο για να λειτουργεί ως σκίαστρο.
«Αυτό είναι πολύ έξυπνο», είπε ο Hainaut. «Επειδή αν ο δορυφόρος δεν είναι φωτισμένος, είναι εντελώς σκοτάδι, είναι αόρατος. Και αυτό σημαίνει ότι το γείσο μπορεί να κρύψει το μεγαλύτερο μέρος του δορυφόρου. Ο τρόπος κατασκευής του δορυφόρου σημαίνει ότι μπορείτε να έχετε μια προσωπίδα όπου, όπως φαίνεται από το έδαφος, βλέπετε το πίσω μέρος της προσωπίδας, ώστε να είναι σκοτεινό και ολόκληρο το κάτω μέρος του δορυφόρου είναι στη σκιά. Αυτό σημαίνει ότι ο δορυφόρος γίνεται αρκετά μεγέθη πιο αχνός».
«Το πρόβλημα του συνωστισμού των τροχιών γίνεται όλο και περισσότερο στο επίκεντρο της διαστημικής κοινότητας, με ανησυχίες για την ποσότητα σκουπιδιών σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας».
Η SpaceX έχει επίσης προσαρμόσει τη γωνία των ηλιακών συλλεκτών που είναι προσαρτημένα στους δορυφόρους, έτσι ώστε το φωτισμένο μέρος να μην είναι ορατό από τη Γη. Σε συνδυασμό, αυτές οι επιδιορθώσεις θα πρέπει λίγο πολύ να λύσουν το πρόβλημα των λειτουργικών δορυφόρων Starlink που παρεμβαίνουν στην επίγεια οπτική αστρονομία.
Υπάρχουν επίσης ορισμένα προβλήματα με τους δορυφόρους που παρεμβάλλονται στη ραδιοαστρονομία. Μπορεί να υπάρχει ένα ζήτημα που ονομάζεται διαρροή συχνότητας όπου οι δορυφόροι εκπέμπουν μικρές ποσότητες ραδιοκυμάτων σε συχνότητες πέρα από την κύρια συχνότητα λειτουργίας τους, το οποίο μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στους αστρονόμους ραδιοφώνου. Υπάρχει γενικά πολύς θόρυβος περιβάλλοντος που πρέπει να αντιμετωπίσουν τα ραδιοτηλεσκόπια και οι δορυφορικοί αστερισμοί μπορεί να συμβάλουν σε αυτό.
Το SpaceX συνεργάζεται με την αστρονομική κοινότητα και σε αυτό το θέμα, και οι αστρονόμοι φαίνεται γενικά αισιόδοξος ότι μπορεί να βρεθεί λύση.
Το τελευταίο ζήτημα με την εκτόξευση μεγάλου αριθμού δορυφόρων δεν είναι ένα πρόβλημα που έχει εύκολη τεχνολογική επιδιόρθωση. Το πρόβλημα του τροχιακό συνωστισμό γίνεται ολοένα και περισσότερο το επίκεντρο της διαστημικής κοινότητας, με ανησυχίες για την ποσότητα σκουπίδια σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας. Τα διαστημικά συντρίμμια μπορεί να είναι εξαιρετικά επικίνδυνα, απειλώντας τα πάντα, από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό μέχρι την πιθανή μας ικανότητα να δορυφόρους εκτόξευσης οικονομικά προσιτά στο μέλλον.
Η κύρια προσέγγιση σε αυτό το ζήτημα ήταν για τις εταιρείες να βεβαιωθούν ότι μπορούν να απομακρύνουν υπεύθυνα τους δορυφόρους τους όταν δεν χρειάζονται πλέον. Όταν ένας δορυφόρος Starlink φτάνει στο τέλος της ζωής του ή εάν ένας δορυφόρος είναι ελαττωματικός, είναι σχετικά εύκολο να απορριφθεί επειδή ο αστερισμός βρίσκεται σε χαμηλή τροχιά. Οι δορυφόροι πρέπει απλώς να οδηγηθούν σε μια χαμηλότερη τροχιά και θα πέσουν στην ατμόσφαιρα και θα καούν.
Άλλοι αστερισμοί μπορεί να κάθονται σε υψηλότερη τροχιά. Σε αυτές τις περιπτώσεις, είναι πιο εύκολο να τα στείλετε σε αυτό που ονομάζεται τροχιά νεκροταφείου παρά να τα κατεβάσετε στην ατμόσφαιρα. Αλλά εάν ένας δορυφόρος αποτύχει σε ένα υψηλότερο obit, μπορεί να παραμείνει εκεί για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Έτσι, ορισμένοι δορυφόροι είναι πλέον εξοπλισμένοι με χαρακτηριστικά όπως άγκιστρα, τα οποία διευκολύνουν ένας άλλος δορυφόρος για να τον πιάσεις και να τα απορρίψετε.
Ο άσχημος: Τι επιφυλάσσει το μέλλον για τους αστερισμούς;
Ο Hainaut τόνισε ότι η SpaceX είχε κάνει προσπάθειες πολύ πέρα από αυτές που ήταν υποχρεωμένες να αντιμετωπίσουν προβλήματα που προκάλεσε ο Starlink στην αστρονομική κοινότητα και είναι βέβαιος ότι αυτά τα προβλήματα μπορεί να είναι επιλυθεί. Το θέμα είναι, με τους αστερισμούς να γίνονται πιο δημοφιλείς και να κυκλοφορούν από περισσότερες εταιρείες στο μέλλον, θα είναι αυτοί οι νέοι ηθοποιοί τόσο προσεκτικοί στον νυχτερινό ουρανό;
«Η [SpaceX] όντως βγαίνει από το δρόμο της, πολύ πέρα από αυτό που είναι νομικά υποχρεωμένο να κάνει, για να επιλύσει τα προβλήματα», είπε ο Hainuat. «Οι αστρονόμοι έχουν μια πολύ καλή εργασιακή σχέση με τη Starlink, αλλά δεν είναι σαφές ότι θα έχουμε το ίδιο είδος σχέσης με άλλες [εταιρείες], γιατί είναι απλώς καλή θέληση».
Μπορούμε να εμπιστευτούμε άλλες εταιρείες να ακολουθήσουν το παράδειγμα της SpaceX; Υπάρχουν συνθήκες και συμφωνίες για τη χρήση του διαστήματος, συμπεριλαμβανομένων ζητημάτων όπως η απόρριψη δορυφόρων όταν φτάνουν στο τέλος της ζωής τους. Ωστόσο, πολλοί ειδικοί υποστηρίζουν ότι αυτές οι συνθήκες πρέπει να ενισχυθούν και ότι πρέπει να υπάρξουν συνέπειες για τις εταιρείες που δεν συμμορφώνονται με αυτές.
«Το πρόβλημα είναι ότι δεν υπάρχει ένα κυβερνητικό όργανο που να μπορεί πραγματικά να εφαρμόζει ομοιόμορφα ποινές», είπε ο Κινγκ. «Υπάρχουν ισχυρές κατευθυντήριες γραμμές και συνθήκες, αλλά η επιβολή τους είναι προβληματική».
Δορυφορικοί αστερισμοί όπως το Starlink μπορούν να επιτρέψουν φανταστικά νέα βήματα στις τηλεπικοινωνίες, αλλά πρέπει να βρούμε ένας τρόπος να εξισορροπηθεί αυτή η ικανότητα με την ανάγκη να μελετήσουμε τον νυχτερινό ουρανό και να κατανοήσουμε το σύμπαν πέρα από τον πλανήτη μας.
«Το διάστημα είναι ένα κοινό κοινό που όλοι μοιραζόμαστε», είπε ο Κινγκ. «Χρειάζεται να επεξεργαστούμε πολλά ως κοινωνία καθώς οι αστερισμοί αρχίζουν να πολλαπλασιάζονται… Όλοι και κανείς δεν κατέχει χώρο και όλοι θέλουμε να τον μοιραστούμε».
Συστάσεις των συντακτών
- Πώς το SpaceX θα μπορούσε να μετατρέψει το Starlink σε ένα εξαιρετικά ακριβές δίκτυο GPS
- Πώς να παρακολουθήσετε το διαστημόπλοιο SpaceX Dragon να αναχωρεί από τον ISS σήμερα
- Η SpaceX επιλέχθηκε να παραδώσει φορτίο στον διαστημικό σταθμό Lunar Gateway της NASA
- Η SpaceX πραγματοποιεί την έκτη εκτόξευση Starlink αύριο: Δείτε πώς μπορείτε να παρακολουθήσετε
- Η SpaceX θα χρησιμοποιήσει ένα διαφορετικό είδος ανοξείδωτου χάλυβα για τους πυραύλους Starship της
