குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் செயற்கைக்கோள்களின் பெருக்கம் எதிர்கால விண்வெளி அவதானிப்புகளை ஆபத்தில் ஆழ்த்துகிறது என்று ஆய்வு கூறுகிறது

நாசா தலைமையிலான ஒரு ஆபத்தான ஆய்வு, குறைந்த பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் வளர்ந்து வரும் செயற்கைக்கோள்களின் மெகா-விண்மீன்களின் எண்ணிக்கை வானியல் ஆராய்ச்சியை கடுமையாக சமரசம் செய்யக்கூடும் என்று சுட்டிக்காட்டுகிறது. நேச்சர் இதழில் வெளியிடப்பட்ட பகுப்பாய்வு, ஸ்பேஸ்எக்ஸ், அமேசான் மற்றும் சீன அரசு திட்டங்கள் போன்ற நிறுவனங்களால் திட்டமிடப்பட்ட 560,000 செயற்கைக்கோள்களின் விளைவை உருவகப்படுத்துகிறது. எதிர்கால விண்வெளிப் பயணங்களால் கைப்பற்றப்பட்ட படங்களில் 96% வரை ஒளிச் சுவடுகளால் மாசுபடுத்தப்படலாம் என்று முடிவு சுட்டிக்காட்டுகிறது.

2019 ஆம் ஆண்டில் தோராயமாக இரண்டாயிரத்திலிருந்து 15 ஆயிரத்திற்கும் மேலாக உயர்ந்த செயற்கைக்கோள்களின் எண்ணிக்கையில் அதிவேக அதிகரிப்பு, பிரபஞ்சத்தைக் கவனிப்பதற்கான சவால்களின் புதிய சகாப்தத்தை பிரதிபலிக்கிறது. ஹப்பிள் போன்ற சின்னமான கண்காணிப்பு நிலையங்களும், SPHEREx போன்ற சமீபத்திய பயணங்களும் ஏற்கனவே விளைவுகளை உணர்ந்துள்ளன. விஞ்ஞானிகளின் முக்கிய கவலை என்னவென்றால், இந்த பொருட்களிலிருந்து சூரிய ஒளியின் பிரதிபலிப்பு மங்கலான காஸ்மிக் சிக்னல்களை அழித்துவிடும், இது தொலைதூர விண்மீன் திரள்கள் மற்றும் புறக்கோள்களை கண்டுபிடிப்பதற்கு அவசியம்.

ஐரோப்பிய விண்வெளி ஏஜென்சியின் ARRAKIHS மற்றும் சீன Xuntian தொலைநோக்கி போன்ற அடுத்த தசாப்தத்தில் திட்டமிடப்பட்ட பணிகள் மிகப்பெரிய சவால்களை எதிர்கொள்ளும் என்று உருவகப்படுத்துதல்கள் கணித்துள்ளன. பரவலான மாசுபாடு நீண்ட கால வெளிப்பாடுகளை செல்லாததாக்குகிறது, பயனுள்ள தரவு சேகரிப்பை மெதுவான மற்றும் அதிக செலவுமிக்க செயல்முறையாக மாற்றுகிறது, அண்டவியல் மற்றும் வானியல் இயற்பியலின் முக்கிய பகுதிகளின் முன்னேற்றத்தை அச்சுறுத்துகிறது.

உருவகப்படுத்துதல்கள் சிக்கலின் நோக்கத்தை வெளிப்படுத்துகின்றன

இந்த முடிவுகளை அடைய, நாசாவின் அமெஸ் ஆராய்ச்சி மையத்தில் உள்ள வானியலாளர்கள், செயற்கைக்கோள் ஆபரேட்டர்கள் வழங்கிய பொதுத் தரவைப் பயன்படுத்தினர். அவை சுற்றுப்பாதை பாதைகளை மாதிரியாகக் கொண்டன, முக்கியமாக 500 முதல் 700 கிலோமீட்டர் உயரத்தில் குவிந்துள்ளன, அங்கு பெரும்பாலான பிராட்பேண்ட் இணைய விண்மீன்கள் செயல்பட திட்டமிட்டுள்ளன.

கணினி மாதிரிகள் இந்த பாதைகளை பெரிய விண்வெளி தொலைநோக்கிகளின் வழக்கமான பார்வை மற்றும் வெளிப்பாடு நேரங்களுடன் குறுக்கு-குறிப்பிடுகின்றன. 560,000 செயற்கைக்கோள்களைக் கொண்ட சூழ்நிலையில், ஒரு நிலையான ஹப்பிள் படம், சராசரியாக, இரண்டு செயற்கைக்கோள் தடங்களைக் கொண்டிருக்கும், தற்போதைய நிலைகளில் இருந்து கடுமையான அதிகரிப்பு இருக்கும் என்று முடிவுகள் காட்டுகின்றன.

தற்போதைய தொலைநோக்கிகள் வளர்ந்து வரும் பாதைகளை எதிர்கொள்கின்றன

ஹப்பிள் விண்வெளி தொலைநோக்கி, வானியல் வரலாற்றில் மிக முக்கியமான கருவிகளில் ஒன்றாகும் மற்றும் 1990 முதல் செயல்பாட்டில் உள்ளது, இது ஏற்கனவே சிக்கலை எடுத்துக்காட்டுகிறது. 2018 முதல், செயற்கைக்கோள் பாதைகள் கொண்ட படங்களின் விகிதம் 4% ஆக உயர்ந்துள்ளது. விண்மீன்களின் திட்டமிடப்பட்ட வளர்ச்சியுடன், இந்த சதவீதம் 40% ஐ எட்டக்கூடும், இது தரவை செயலாக்குவதற்கும் சுத்தம் செய்வதற்கும் குறிப்பிடத்தக்க அதிக முயற்சி தேவைப்படும்.

பாதிக்கப்பட்ட மற்றொரு ஆய்வகம் SPHEREx ஆகும், இது வானத்தை 102 வெவ்வேறு அலைநீளங்களில் வரைபடமாக்க சமீபத்தில் தொடங்கப்பட்டது. பல குறுகிய வெளிப்பாடுகளைக் குவிக்கும் அவரது நுட்பம் சிக்கலைத் தணிக்க உதவுகிறது, ஆனால் பிரகாசமான சுவடுகளுக்கு இன்னும் கைமுறையாக அகற்றுதல் தேவைப்படுகிறது, இது தேடல் நேரத்தைச் செலவழிக்கும் ஒரு கடினமான செயல்முறையாகும்.

தரை அடிப்படையிலான கண்காணிப்பு நிலையங்களைப் போலன்றி, ஒரு செயற்கைக்கோள் அவற்றின் பார்வைப் புலத்தை கடக்கும்போது அவதானிப்புகளை இடைநிறுத்த முடியும், விண்வெளி தொலைநோக்கிகள் இந்த நெகிழ்வுத்தன்மையைக் கொண்டிருக்கவில்லை. சுற்றுப்பாதையில் ஒருமுறை, அவற்றின் பாதை நிலையானது, அவற்றைச் சுற்றியுள்ள பொருட்களின் அடர்த்தி அதிகரிக்கும்.

நிலப்பரப்பு கண்காணிப்பு நிலையங்கள் மீதான தாக்கம் மோசமாகிறது

பிரச்சனை இடம் மட்டும் அல்ல. உண்மையில், தரையில் உள்ள கண்காணிப்பு நிலையங்களுக்கு, நிலைமை இன்னும் சிக்கலானது. சிலியில் அமைந்துள்ள Vera C. Rubin Observatory, இதுவரை இல்லாத அளவு தரவுகளை சேகரித்து, இரவு வானத்தைப் பற்றிய மிக விரிவான கணக்கெடுப்பை நடத்துவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

50,000 க்கும் குறைவான செயற்கைக்கோள்கள் இருந்தாலும், அவற்றின் படங்கள் 80% வரை ஒளி பாதைகளால் பாதிக்கப்படலாம், குறிப்பாக அந்தி நேரத்தில், குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் உள்ள செயற்கைக்கோள்கள் இன்னும் சூரிய ஒளியை பிரதிபலிக்கும் போது.

ஒரு விண்வெளி தொலைநோக்கி போலல்லாமல், வேரா சி. ரூபின் குறுக்கீடு தவிர்க்க அதன் சுற்றுப்பாதை அல்லது நிலையை சரிசெய்ய முடியாது. தடயங்களை அடையாளம் காணவும் அகற்றவும் சிக்கலான வழிமுறைகளை உருவாக்குவதே ஒரே தீர்வு, ஆனால் இது எப்போதும் சரியானதல்ல மற்றும் மதிப்புமிக்க தகவல்களை இழக்க வழிவகுக்கும்.

லெகசி சர்வே ஆஃப் ஸ்பேஸ் அண்ட் டைம் (எல்எஸ்எஸ்டி) குழுவால் மேற்கொள்ளப்பட்ட முந்தைய ஆய்வுகள், சூப்பர்நோவாக்கள் அல்லது சிறுகோள்கள் போன்ற உண்மையான வானியற்பியல் நிகழ்வுகளுடன் குழப்பமடையலாம், தவறான எச்சரிக்கைகளை உருவாக்குதல் மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சியின் ஒருமைப்பாட்டை சமரசம் செய்யலாம் என்பதை உறுதிப்படுத்துகின்றன.

மாசுபாட்டைக் குறைப்பதற்கான முன்மொழிவுகள்

சூழ்நிலையின் தீவிரத்தை கருத்தில் கொண்டு, விஞ்ஞான சமூகம் மற்றும் செயற்கைக்கோள் ஆபரேட்டர்கள் தீர்வுகளை தீவிரமாக தேடி வருகின்றனர். மிகவும் விவாதிக்கப்பட்ட திட்டங்களில் ஒன்று உயர வரம்புகளை விதிப்பது, மெகா-விண்மீன்களை 500 கிலோமீட்டருக்கும் குறைவான சுற்றுப்பாதையில் வைத்திருப்பது. இது எதிர்கால தொலைநோக்கிகளை மிக உயர்ந்த போக்குவரத்து மண்டலத்திற்கு மேலே நிலைநிறுத்த அனுமதிக்கும், ஆனால் குறைந்த சுற்றுப்பாதைகள் வளிமண்டல இழுவை அதிகரிக்கும் மற்றும் செயற்கைக்கோள்களின் பயனுள்ள ஆயுளைக் குறைப்பதால், இந்த நடவடிக்கை நிறுவனங்களால் எதிர்க்கப்படுகிறது.

செயற்கைக்கோள்களின் பிரதிபலிப்பைக் குறைப்பதற்கான தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சியை உள்ளடக்கிய மற்றொரு நடவடிக்கை. Vantablack போன்ற சிறப்பு அல்ட்ரா-டார்க் வண்ணப்பூச்சுகளைப் பயன்படுத்துவது, 50% க்கும் அதிகமான பிரதிபலிப்பைக் குறைக்கும். SpaceX ஏற்கனவே “DarkSat” மற்றும் “VisorSat” போன்ற முன்மாதிரிகளுடன் சோதனைகளை மேற்கொண்டுள்ளது, இது சூரிய ஒளியைத் தடுக்கும் கவசத்தை உள்ளடக்கியது, நம்பிக்கைக்குரிய முடிவுகளுடன், ஆனால் முழு கடற்படையிலும் செயல்படுத்துவது இன்னும் ஒரு தளவாட மற்றும் நிதி சவாலாக உள்ளது. சர்வதேச வானியல் ஒன்றியம் (IAU) இந்த முயற்சிகளை அதன் இருண்ட மற்றும் அமைதியான வானத்தின் பாதுகாப்பு மையம் (CPS) மூலம் ஒருங்கிணைக்கிறது, இது வானியலாளர்கள், தொழில்துறை மற்றும் கட்டுப்பாட்டாளர்களுக்கு இடையே ஒரு பாலமாக செயல்படுகிறது.

பகிரப்பட்ட சுற்றுப்பாதைகள் சாத்தியமான மோதல்களை உருவாக்குகின்றன

ஒளி மாசுபாடு பிரச்சனையின் ஒரு பகுதி மட்டுமே. குறைந்த புவி சுற்றுப்பாதையில் உள்ள பொருட்களின் அடர்த்தி அதிகரிப்பது மோதல்களின் அபாயத்தை கடுமையாக அதிகரிக்கிறது. சுமார் 450 கிமீ உயரத்தில் சுற்றும் சீன Xuntian போன்ற தொலைநோக்கிகள், 550 கிமீ தொலைவில் செயல்படும் ஸ்டார்லிங்க் போன்ற விண்மீன் கூட்டங்களுக்கு ஆபத்தான விண்வெளிப் பகுதியைப் பகிர்ந்து கொள்ளும். ஒரு மோதல் ஒரு பில்லியன் டாலர் அறிவியல் கருவியை அழிப்பது மட்டுமல்லாமல், கெஸ்லர் சிண்ட்ரோம் எனப்படும் சங்கிலி எதிர்வினையைத் தூண்டக்கூடிய குப்பை மேகத்தை உருவாக்குகிறது, இது பூமியின் சுற்றுப்பாதையின் முழு பகுதிகளையும் பல தசாப்தங்களாக பயன்படுத்த முடியாததாக ஆக்குகிறது. அமெரிக்க வானியல் சங்கம் இந்த அபாயத்தைப் பற்றி ஏற்கனவே முறையான எச்சரிக்கைகளை வெளியிட்டுள்ளது, நிலைமை மாற்ற முடியாததாக மாறுவதற்கு முன்னர் சுற்றுப்பாதை போக்குவரத்தை நிர்வகிப்பதற்கும் குப்பைகளைத் தணிப்பதற்கும் கடுமையான விதிகளை நிறுவுவதற்கு US ஃபெடரல் கம்யூனிகேஷன்ஸ் கமிஷன் (FCC) போன்ற ஒழுங்குமுறை நிறுவனங்களைத் தள்ளியுள்ளது.

எதிர்கால பணிகளுக்கு அவசர நடவடிக்கை தேவை

ஐரோப்பிய விண்வெளி ஏஜென்சியின் ARRAKIHS பணி, 2030 களின் முற்பகுதியில் தொடங்க திட்டமிடப்பட்டுள்ளது, இது நிலைமையின் அவசரத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது. மிக நீண்ட வெளிப்பாடுகள் மூலம் இருண்ட பொருளை வரைபடமாக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, அதன் படங்கள் பாதைகள் இருப்பதால் பயனற்றதாகிவிடும். ஒரு மில்லியன் செயற்கைக்கோள்களைக் கொண்ட ஒரு சூழ்நிலையில், ஒவ்வொரு படமும் 165 தடங்கள் வரை பதிவு செய்ய முடியும் என்று உருவகப்படுத்துதல்கள் குறிப்பிடுகின்றன, இது அறிவியல் பகுப்பாய்வு நடைமுறையில் சாத்தியமற்றது. அதேபோல், Xuntian இன் பரந்த பார்வைக் களம் அவரை ஒரே நேரத்தில் டஜன் கணக்கான குறுக்கீடுகளுக்கு ஆளாக்கும். உலகெங்கிலும் உள்ள வானியலாளர்கள், தொலைத்தொடர்பு தேவைகளை விஞ்ஞான ஆராய்ச்சியின் பாதுகாப்போடு சமநிலைப்படுத்த உடனடி உலகளாவிய ஒருங்கிணைப்பு தேவை என்று வலியுறுத்துகின்றனர்.

விண்மீன்களின் வரலாற்று வளர்ச்சி

சமீபத்திய ஆண்டுகளில் அனுபவித்த சுற்றுப்பாதை விரிவாக்கம் முன்னோடியில்லாதது. 1957 ஆம் ஆண்டு ஸ்புட்னிக் ஏவப்பட்டதிலிருந்து 2020 ஆம் ஆண்டு வரை, 10,000 க்கும் குறைவான செயற்கைக்கோள்கள் சுற்றுப்பாதையில் நிலைநிறுத்தப்பட்டன. இருப்பினும், 2021 மற்றும் 2025 க்கு இடையில், ஏவுகணைகளின் எண்ணிக்கை முந்தைய ஏழு தசாப்தங்களுக்கான மொத்தத்தை விட அதிகமாக உள்ளது. 14,000 செயற்கைக்கோள்களைத் திட்டமிடும் சீனாவின் குவாங் மற்றும் 3,200 க்கும் மேற்பட்ட அமேசானின் திட்ட கைப்பர் போன்ற திட்டங்கள், ஏற்கனவே 9,000 க்கும் மேற்பட்ட செயலில் உள்ள செயற்கைக்கோள்களைக் கொண்ட SpaceX இன் Starlink உடன் நேரடியாக போட்டியிடுகின்றன. இந்த விண்வெளிப் பந்தயம், தொலைதூரப் பகுதிகளில் இணைய அணுகலை ஜனநாயகப்படுத்துவதாக உறுதியளித்தாலும், சுற்றுப்பாதை சூழலை நீடிக்க முடியாத விகிதத்தில் கஷ்டப்படுத்துகிறது.

சர்வதேச ஒத்துழைப்பு முன்னேறும்

இதற்கு பதிலளிக்கும் விதமாக, விண்வெளி ஏஜென்சிகள் மற்றும் அறிவியல் நிறுவனங்கள் ஒத்துழைப்பை முடுக்கிவிடுகின்றன. NASA SATCON போன்ற பட்டறைகளில் தீவிரமாக பங்கேற்கிறது, இது விஞ்ஞானிகள் மற்றும் தொழில்துறை பிரதிநிதிகளை ஒன்றிணைத்து சிறந்த நடைமுறைகளை வரையறுத்து, தணிக்கும் கொள்கைகளை உருவாக்குகிறது. ஐரோப்பிய விண்வெளி நிறுவனம் (ESA) மற்றும் சீன தேசிய விண்வெளி நிர்வாகம் (CNSA) ஆகியவை செயற்கைக்கோள் குறுக்கீடு உருவகப்படுத்துதல்களை தங்கள் எதிர்கால பணிகளின் திட்டமிடலில் ஒருங்கிணைத்து வருகின்றன. மேலும், சுற்றுப்பாதை விண்வெளியின் நிலையான பயன்பாடு பற்றிய ஐக்கிய நாடுகளின் அறிக்கைகள் இப்போது வானியல் சமூகத்தின் குறிப்பிட்ட பரிந்துரைகளை உள்ளடக்கியது, இது உலகளாவிய அளவில் பிரச்சனையின் வளர்ந்து வரும் அங்கீகாரத்தைக் குறிக்கிறது.