NASA संशोधकांच्या नेतृत्वाखालील एका नवीन अभ्यासात हबल सारख्या प्रतिष्ठित दुर्बिणीच्या निरीक्षणाशी गंभीरपणे तडजोड करण्याची क्षमता असलेल्या अंतराळ खगोलशास्त्राला वाढणारा धोका प्रकट झाला आहे. सिम्युलेशन सूचित करतात की कमी पृथ्वीच्या कक्षेतील (LEO) उपग्रहांचे मेगाकॉन्स्टेलेशन काही उपकरणांद्वारे कॅप्चर केलेल्या 96% प्रतिमा दूषित करू शकतात, ज्यामुळे ब्रह्मांडाचा शोध वाढत्या मोठ्या आव्हानात बदलू शकतो.
नेचर या वैज्ञानिक जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या या संशोधनात एकाच वेळी 560 हजार उपग्रहांच्या प्रक्षेपणासह भविष्यातील परिस्थितीचे विश्लेषण करण्यात आले. SpaceX सारख्या कंपन्या, त्याच्या Starlink प्रकल्पासह, आणि Amazon, Project Kuiper सह, या विस्तारात आघाडीवर आहेत, ज्याचा उद्देश जागतिक स्तरावर हाय-स्पीड इंटरनेट प्रदान करणे आहे, परंतु ज्याचे विज्ञानासाठी अनपेक्षित परिणाम आहेत.
दुर्बिणीचे दृश्य क्षेत्र ओलांडताना उपग्रह सोडत असलेल्या चमकदार पायवाटेमध्ये समस्या आहे. सूर्यापासून परावर्तित प्रकाशाचे हे मार्ग आकाशगंगा आणि तेजोमेघ यांसारख्या दूरच्या, कमी-चमकीच्या खगोलीय वस्तूंना अस्पष्ट करू शकतात, जे डेटा गोळा करण्यासाठी काही तास किंवा दिवस घेतात आणि विश्वाबद्दल मानवी ज्ञान वाढवण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे.
कमी कक्षामध्ये समस्येची व्याप्ती
लो अर्थ ऑर्बिट (LEO) हा अवकाशाचा एक प्रदेश आहे जो 2,000 किलोमीटर उंचीपर्यंत पसरतो, कमी विलंबामुळे संप्रेषण उपग्रहांसाठी आदर्श आहे. तथापि, या सुविधेमुळे अलिकडच्या वर्षांत सक्रिय वस्तूंच्या संख्येत झपाट्याने वाढ झाल्याने या क्षेत्राला अत्यंत गर्दीच्या जागेत बदलले आहे.
ही प्रवेगक वाढ प्रक्षेपण खर्चातील नाट्यमय घट, खाजगी कंपन्यांच्या नेतृत्वाखाली पुन्हा वापरता येण्याजोगे रॉकेट विकसित केलेल्या तांत्रिक प्रगतीमुळे चालते. एकेकाळी सरकारी एजन्सींचे एकमेव डोमेन जे आता एक स्पर्धात्मक आणि वेगाने विस्तारणारी बाजारपेठ बनले आहे.
स्पेस टेलिस्कोप थेट धोक्यात
नासाच्या अभ्यासात चार महत्त्वाच्या अंतराळ उपकरणांवर होणाऱ्या परिणामावर लक्ष केंद्रित करण्यात आले. त्यापैकी तीन, जे कमी कक्षेत कार्यरत आहेत, त्यांच्या जवळजवळ सर्व प्रतिमा (96%) सर्वात निराशावादी परिस्थितीत उपग्रह मार्गांमुळे प्रभावित होण्याची शक्यता आहे, जेथे सर्व नियोजित नक्षत्रांचा परिणाम होतो.
इतिहासातील सर्वात महत्त्वाच्या हबल स्पेस टेलिस्कोपलाही धोका आहे. अंदाजे 540 किलोमीटरच्या उंचीवर स्थित, त्याच्या दीर्घकालीन एक्सपोजरपैकी सुमारे 40% तडजोड होऊ शकते. जरी हा दर कमी असला तरी तो अजूनही निरीक्षण वेळ आणि वैज्ञानिक गुणवत्तेची लक्षणीय हानी दर्शवतो.
प्रदूषण दरातील फरक उंचीमुळे आहे. हबल बहुतेक नियोजित उपग्रह नक्षत्रांच्या अगदी वर परिभ्रमण करते, ज्यामुळे त्याचा थोडासा फायदा होतो. तथापि, LEO मधील वस्तूंच्या वाढत्या घनतेचा अर्थ असा आहे की हा फायदा देखील कालांतराने कमी होऊ शकतो.
प्रक्षेपणांचे घातांक प्रवेग
2019 पासून, कमी कक्षेत ट्रॅक केलेल्या वस्तूंची संख्या काही हजारांवरून 20,000 पेक्षा जास्त झाली आहे, ही आकडेवारी नवीन व्यावसायिक अंतराळ शर्यतीच्या गतीवर प्रकाश टाकते. स्पेसएक्सचे फाल्कन 9 सारखे पुन्हा वापरता येण्याजोगे रॉकेट तंत्रज्ञान हे मुख्य उत्प्रेरक होते, ज्यामुळे एकाच मोहिमेत डझनभर उपग्रह प्रक्षेपित करणे शक्य होते.
अनेक राष्ट्रांतील सरकारे आणि कंपन्यांनी दशकाच्या अखेरीस लाखो अतिरिक्त उपग्रह प्रक्षेपित करण्याच्या महत्त्वाकांक्षी योजना जाहीर केल्या आहेत. हे नेटवर्क पृथ्वी निरीक्षणापासून ते दुर्गम प्रदेशांना इंटरनेट सेवा ऑफर करण्यापर्यंत विविध उद्देशांसाठी डिझाइन केलेले आहेत.
NASA द्वारे वापरलेले 560 हजार उपग्रहांचे प्रक्षेपण एक मर्यादेच्या परिस्थितीचे प्रतिनिधित्व करते, कारण सध्या मंजूर केलेले किंवा आंतरराष्ट्रीय नियामक एजन्सीद्वारे विश्लेषणाखाली असलेले सर्व प्रकल्प प्रत्यक्षात अंमलात आणलेले आहेत. हा अंदाज जागतिक समुदायाला अधिक शाश्वत परिभ्रमण नियोजनाच्या गरजेबद्दल चेतावणी देणारा आहे.
चिंता केवळ सक्रिय उपग्रहांपुरती मर्यादित नाही. स्पेस ट्रॅफिकमध्ये वाढ झाल्यामुळे टक्कर होण्याचा धोका देखील वाढतो, ज्यामुळे धोकादायक ढगांचे ढग निर्माण होऊ शकतात. हा ढिगारा, खूप वेगाने प्रवास करत आहे, त्यामुळे कार्यरत उपग्रह आणि भविष्यातील अंतराळ मोहिमांना धोका निर्माण झाला आहे, ज्यात मानवयुक्त उपग्रहांचा समावेश आहे.
ग्राउंड वेधशाळांवरही परिणाम झाला आहे
उपग्रहांपासून होणारे प्रकाश प्रदूषण ही केवळ दुर्बिणीच्या परिभ्रमणासाठी समस्या नाही; ग्राउंड-आधारित वेधशाळांना तितकेच गंभीर, कदाचित आणखी जटिल, आव्हानाचा सामना करावा लागतो. चिलीमध्ये स्थित व्हेरा सी. रुबिन वेधशाळा हे एक उल्लेखनीय उदाहरण आहे. लवकरच पूर्ण ऑपरेशनमध्ये प्रवेश करण्यासाठी डिझाइन केलेले, 3.2 गीगापिक्सेल कॅमेरासह संपूर्ण दृश्यमान आकाशाचा नकाशा तयार करणे हे त्याचे ध्येय आहे, जो अभूतपूर्व विशालतेचा प्रकल्प आहे जो खगोल भौतिकशास्त्रात क्रांती घडवून आणण्याचे वचन देतो.
सिम्युलेशन दर्शविते की 50,000 सारख्या अगदी कमी संख्येच्या उपग्रहांसह, रुबिनच्या 80% प्रतिमा चमकदार पायवाटेने रेखाटल्या जाऊ शकतात. महत्त्वाचा फरक असा आहे की, अंतराळ दुर्बिणीच्या विपरीत जी सैद्धांतिकरित्या तिची कक्षा समायोजित करू शकते, जमिनीवर आधारित वेधशाळा निश्चित केली जाते. उपग्रह ट्रॅफिक टाळण्यासाठी वळवण्याचा किंवा युक्ती करण्याचा कोणताही मार्ग नाही, ज्यामुळे समस्या कायमस्वरूपी बनते ज्यामुळे खगोलशास्त्रज्ञांना माहितीच्या अपरिहार्य नुकसानासह डेटा साफ करण्याचा प्रयत्न करण्यासाठी जटिल सॉफ्टवेअर अल्गोरिदमसह कार्य करावे लागेल.
वादविवाद अंतर्गत उपाय आणि शमन
चिंताजनक परिस्थितीचा सामना करत, वैज्ञानिक समुदाय आणि उपग्रह ऑपरेटर संभाव्य शमन उपायांवर सक्रियपणे चर्चा करत आहेत, जरी कोणीही पूर्ण समाधान देऊ शकत नाही. सर्वात जास्त शोधलेल्या प्रस्तावांपैकी एक म्हणजे उपग्रहांवर कमी-रिफ्लेक्टीव्हिटी कोटिंग्जचा वापर करणे, जसे की गडद पेंट किंवा व्हँटाब्लॅक सारखी सामग्री, जे बहुतेक घटना प्रकाश शोषून घेतात. SpaceX ने त्याच्या काही स्टारलिंक उपग्रहांवर आधीच या दृष्टिकोनाची चाचणी केली आहे, ज्यामुळे ब्राइटनेस कमी झाला आहे, परंतु ट्रेल्स, जरी कमी असले तरी, पूर्णपणे काढून टाकले गेले नाहीत आणि तरीही संवेदनशील निरीक्षणांमध्ये व्यत्यय आणू शकतात. कृतीचा आणखी एक पुढचा भाग म्हणजे परिभ्रमण अनुकूल करणे आणि उपग्रहांना पृथ्वीकडे सूर्यप्रकाश परावर्तित करण्याचा वेळ कमी करण्यासाठी डिझाइन करणे, विशेषत: संधिप्रकाशात, खगोलशास्त्रीय निरीक्षणांसाठी एक महत्त्वपूर्ण कालावधी. सर्व ऑपरेटर्समध्ये समन्वित युक्ती आणि रीअल-टाइम पोझिशनिंग डेटाचे सामायिकरण देखील आवश्यक आहे, परंतु आंतरराष्ट्रीय स्तरावरील सहकार्य आणि नियमन आवश्यक आहे जे अद्याप अस्तित्वात नाही. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप या विशिष्ट धोक्यापासून मुक्त आहे कारण ते पृथ्वीपासून 1.5 दशलक्ष किलोमीटर अंतरावर कार्यरत आहे, LEO मधील नक्षत्रांच्या आवाक्याबाहेर आहे, जे आपल्या ग्रहाच्या जवळ असलेल्या वेधशाळांच्या अद्वितीय असुरक्षिततेवर प्रकाश टाकते.
खगोलशास्त्रीय निरीक्षणाचे भविष्य
रात्रीच्या आकाशातील वाढत्या दूषिततेमुळे संशोधनाच्या मूलभूत क्षेत्रांना थेट धोका निर्माण होतो, एक्सोप्लॅनेट आणि जीवनाच्या चिन्हे शोधण्यापासून ते पृथ्वीला धोका निर्माण करू शकणाऱ्या लघुग्रहांच्या निरीक्षणापर्यंत. ज्या वैज्ञानिक प्रकल्पांना विकसित आणि वित्तपुरवठा करण्यासाठी अनेक दशके लागली त्यांच्या गुणवत्तेशी आणि परिणामकारकतेशी गंभीरपणे तडजोड होण्याचा धोका आहे, आकाश हे विश्वाची खिडकी बनून राहील याची खात्री करण्यासाठी तातडीची आणि सहयोगी कृती आवश्यक आहे.
