నాసా నేతృత్వంలోని ఒక భయంకరమైన అధ్యయనం తక్కువ భూమి కక్ష్యలో పెరుగుతున్న ఉపగ్రహాల మెగా-రాశుల సంఖ్య ఖగోళ పరిశోధనలను తీవ్రంగా రాజీ చేస్తుందని పేర్కొంది. నేచర్ జర్నల్లో ప్రచురించబడిన విశ్లేషణ, SpaceX, Amazon మరియు చైనీస్ స్టేట్ ప్రాజెక్ట్ల వంటి కంపెనీలు ప్లాన్ చేసిన 560,000 కంటే ఎక్కువ ఉపగ్రహాల ప్రభావాన్ని అనుకరిస్తుంది. భవిష్యత్ అంతరిక్ష యాత్రల ద్వారా తీయబడిన చిత్రాలలో 96% వరకు కాంతి మార్గాల ద్వారా కలుషితం కావచ్చని ముగింపు సూచిస్తుంది.
2019లో సుమారు రెండు వేల నుండి 15 వేలకు పైగా పెరిగిన ఉపగ్రహాల సంఖ్యలో ఘాతాంక పెరుగుదల, కాస్మోస్ను పరిశీలించడానికి సవాళ్ల యొక్క కొత్త యుగాన్ని సూచిస్తుంది. హబుల్ వంటి ఐకానిక్ అబ్జర్వేటరీలు మరియు SPHEREx వంటి ఇటీవలి మిషన్లు ఇప్పటికే ప్రభావాలను అనుభవిస్తున్నాయి. శాస్త్రవేత్తల ప్రధాన ఆందోళన ఏమిటంటే, ఈ వస్తువుల నుండి సూర్యరశ్మి యొక్క ప్రతిబింబాలు సుదూర గెలాక్సీలు మరియు ఎక్సోప్లానెట్లను కనుగొనడానికి అవసరమైన బలహీనమైన విశ్వ సంకేతాలను తొలగిస్తాయి.
యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ యొక్క ARRAKIHS మరియు చైనీస్ Xuntian టెలిస్కోప్ వంటి తదుపరి దశాబ్దం కోసం ప్రణాళిక చేయబడిన మిషన్లు అతిపెద్ద సవాళ్లను ఎదుర్కొంటాయని అనుకరణలు అంచనా వేస్తున్నాయి. విస్తృతమైన కాలుష్యం దీర్ఘకాల బహిర్గతం చెల్లదు, ఉపయోగకరమైన డేటా సేకరణను నెమ్మదిగా మరియు ఖరీదైన ప్రక్రియగా మారుస్తుంది, విశ్వోద్భవ శాస్త్రం మరియు ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రం యొక్క కీలకమైన రంగాల పురోగతికి ముప్పు కలిగిస్తుంది.
అనుకరణలు సమస్య యొక్క పరిధిని వెల్లడిస్తాయి
ఈ నిర్ధారణలను చేరుకోవడానికి, NASA యొక్క అమెస్ రీసెర్చ్ సెంటర్లోని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఉపగ్రహ ఆపరేటర్లు అందించిన పబ్లిక్ డేటాను ఉపయోగించారు. వారు కక్ష్య పథాలను రూపొందించారు, ప్రధానంగా 500 మరియు 700 కిలోమీటర్ల మధ్య ఎత్తులో కేంద్రీకృతమై ఉన్నారు, ఇక్కడ చాలా బ్రాడ్బ్యాండ్ ఇంటర్నెట్ నక్షత్రరాశులు పనిచేయాలని ప్లాన్ చేస్తాయి.
కంప్యూటర్ నమూనాలు ఈ పథాలను ప్రధాన అంతరిక్ష టెలిస్కోప్ల యొక్క విలక్షణమైన వీక్షణ మరియు బహిర్గత సమయాలతో క్రాస్-రిఫరెన్స్ చేశాయి. 560,000 ఉపగ్రహాలు ఉన్న దృష్టాంతంలో, ఒక ప్రామాణిక హబుల్ చిత్రం సగటున రెండు ఉపగ్రహ ట్రాక్లను కలిగి ఉంటుందని ఫలితాలు చూపించాయి, ప్రస్తుత స్థాయిల నుండి విపరీతమైన పెరుగుదల.
ప్రస్తుత టెలిస్కోప్లు పెరుగుతున్న మార్గాలను ఎదుర్కొంటున్నాయి
ఖగోళ శాస్త్ర చరిత్రలో మరియు 1990 నుండి పనిచేస్తున్న అత్యంత ముఖ్యమైన పరికరాలలో ఒకటైన హబుల్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ ఇప్పటికే సమస్యను హైలైట్ చేస్తుంది. 2018 నుండి, ఉపగ్రహ మార్గాలతో చిత్రాల రేటు 4%కి పెరిగింది. నక్షత్రరాశుల వృద్ధి అంచనాతో, ఈ శాతం 40%కి చేరుకుంటుంది, దీనికి డేటాను ప్రాసెస్ చేయడం మరియు శుభ్రపరచడంలో గణనీయమైన కృషి అవసరం.
మరొక ప్రభావిత అబ్జర్వేటరీ SPHEREx, ఇటీవల 102 వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాలలో ఆకాశాన్ని మ్యాప్ చేయడానికి ప్రారంభించబడింది. అనేక చిన్న ఎక్స్పోజర్లను సేకరించే అతని సాంకేతికత సమస్యను తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది, అయితే ప్రకాశవంతమైన ట్రయల్స్కు ఇప్పటికీ మాన్యువల్ తొలగింపు అవసరం, శోధన సమయాన్ని వినియోగించే శ్రమతో కూడిన ప్రక్రియ.
భూ-ఆధారిత అబ్జర్వేటరీల వలె కాకుండా, ఉపగ్రహం వాటి వీక్షణ క్షేత్రాన్ని దాటబోతున్నప్పుడు పరిశీలనలను పాజ్ చేయగలదు, అంతరిక్ష టెలిస్కోప్లు ఈ సౌలభ్యాన్ని కలిగి ఉండవు. కక్ష్యలోకి ప్రవేశించిన తర్వాత, వాటి పథం స్థిరంగా ఉంటుంది, వాటి చుట్టూ ఉన్న వస్తువుల పెరుగుతున్న సాంద్రతకు హాని కలిగిస్తుంది.
భూగోళ అబ్జర్వేటరీలపై ప్రభావం మరింత తీవ్రమవుతుంది
సమస్య స్థలానికి పరిమితం కాదు. వాస్తవానికి, భూమిపై ఉన్న అబ్జర్వేటరీల కోసం, పరిస్థితి మరింత క్లిష్టమైనది. చిలీలో ఉన్న వెరా సి. రూబిన్ అబ్జర్వేటరీ, అపూర్వమైన డేటాను సేకరిస్తూ రాత్రిపూట ఆకాశంలో అత్యంత సమగ్రమైన సర్వేను నిర్వహించడానికి రూపొందించబడింది.
50,000 కంటే తక్కువ ఉపగ్రహాలు ఉన్నప్పటికీ, వాటి చిత్రాలలో 80% వరకు కాంతి మార్గాల ద్వారా ప్రభావితమవుతాయని అంచనాలు సూచిస్తున్నాయి, ముఖ్యంగా ట్విలైట్ సమయంలో, తక్కువ కక్ష్యలో ఉన్న ఉపగ్రహాలు ఇప్పటికీ సూర్యరశ్మిని ప్రతిబింబిస్తున్నప్పుడు.
అంతరిక్ష టెలిస్కోప్ వలె కాకుండా, వెరా C. రూబిన్ జోక్యాన్ని నివారించడానికి దాని కక్ష్య లేదా స్థానాన్ని సర్దుబాటు చేయలేదు. జాడలను గుర్తించడానికి మరియు తొలగించడానికి సంక్లిష్టమైన అల్గారిథమ్లను అభివృద్ధి చేయడమే ఏకైక పరిష్కారం, కానీ ఇది ఎల్లప్పుడూ ఖచ్చితమైనది కాదు మరియు విలువైన సమాచారాన్ని కోల్పోయేలా చేస్తుంది.
లెగసీ సర్వే ఆఫ్ స్పేస్ అండ్ టైమ్ (LSST) బృందంచే నిర్వహించబడిన మునుపటి అధ్యయనాలు, సూపర్నోవా లేదా గ్రహశకలాలు, తప్పుడు హెచ్చరికలను సృష్టించడం మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధన యొక్క సమగ్రతను రాజీ చేయడం వంటి నిజమైన ఖగోళ భౌతిక దృగ్విషయాలతో ట్రాక్లను గందరగోళానికి గురిచేయవచ్చని నిర్ధారించాయి.
కాలుష్యాన్ని తగ్గించడానికి ప్రతిపాదనలు
దృష్టాంతం యొక్క తీవ్రత దృష్ట్యా, శాస్త్రీయ సంఘం మరియు ఉపగ్రహ ఆపరేటర్లు పరిష్కారాల కోసం చురుకుగా శోధిస్తున్నారు. అత్యంత చర్చించబడిన ప్రతిపాదనలలో ఒకటి ఎత్తు పరిమితులను విధించడం, మెగా-నక్షత్రాలను 500 కిలోమీటర్ల కంటే తక్కువ కక్ష్యలో ఉంచడం. ఇది భవిష్యత్తులో టెలిస్కోప్లను అత్యధిక ట్రాఫిక్ జోన్లో ఉంచడానికి అనుమతిస్తుంది, అయితే ఈ కొలత కంపెనీలచే నిరోధించబడుతుంది, ఎందుకంటే తక్కువ కక్ష్యలు వాతావరణ డ్రాగ్ను పెంచుతాయి మరియు ఉపగ్రహాల ఉపయోగకరమైన జీవితాన్ని తగ్గిస్తాయి.
చర్య యొక్క మరొక ముందు భాగం ఉపగ్రహాల ప్రతిబింబాన్ని తగ్గించడానికి సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయడం. వాంటాబ్లాక్ మాదిరిగానే ప్రత్యేకమైన అల్ట్రా-డార్క్ పెయింట్లను పూయడం ద్వారా ప్రతిబింబాలను 50% కంటే ఎక్కువ తగ్గించవచ్చు. SpaceX ఇప్పటికే “DarkSat” మరియు “VisorSat” వంటి ప్రోటోటైప్లతో పరీక్షలను నిర్వహించింది, ఇది సూర్యరశ్మిని నిరోధించడానికి ఒక షీల్డ్ను కలిగి ఉంది, మంచి ఫలితాలతో, అయితే మొత్తం ఫ్లీట్లో అమలు చేయడం ఇప్పటికీ లాజిస్టికల్ మరియు ఆర్థిక సవాలుగా ఉంది. ఇంటర్నేషనల్ ఆస్ట్రానమికల్ యూనియన్ (IAU) తన సెంటర్ ఫర్ ది ప్రొటెక్షన్ ఆఫ్ డార్క్ అండ్ సైలెంట్ స్కై (CPS) ద్వారా ఈ ప్రయత్నాలను సమన్వయం చేస్తోంది, ఇది ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు, పరిశ్రమలు మరియు నియంత్రకుల మధ్య వారధిగా పనిచేస్తుంది.
భాగస్వామ్య కక్ష్యలు సంభావ్య ఘర్షణలను సృష్టిస్తాయి
కాంతి కాలుష్యం సమస్యలో ఒక భాగం మాత్రమే. తక్కువ భూమి కక్ష్యలో పెరుగుతున్న వస్తువుల సాంద్రత ఘర్షణల ప్రమాదాన్ని తీవ్రంగా పెంచుతుంది. చైనీస్ Xuntian వంటి టెలిస్కోప్లు, 450 కి.మీ ఎత్తులో కక్ష్యలో ఉంటాయి, 550 కి.మీ వద్ద పనిచేసే స్టార్లింక్ వంటి నక్షత్రరాశులకు ప్రమాదకరంగా దగ్గరగా ఉండే అంతరిక్ష ప్రాంతాన్ని పంచుకుంటాయి. తాకిడి బిలియన్-డాలర్ల శాస్త్రీయ పరికరాన్ని నాశనం చేయడమే కాకుండా, కెస్లర్ సిండ్రోమ్ అని పిలువబడే గొలుసు ప్రతిచర్యను ప్రేరేపించగల శిధిలాల మేఘాన్ని కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది దశాబ్దాలుగా భూమి యొక్క కక్ష్య యొక్క మొత్తం స్వాత్లను ఉపయోగించలేనిదిగా చేస్తుంది. అమెరికన్ ఆస్ట్రోనామికల్ సొసైటీ ఈ ప్రమాదం గురించి ఇప్పటికే అధికారిక హెచ్చరికలు జారీ చేసింది, US ఫెడరల్ కమ్యూనికేషన్స్ కమీషన్ (FCC) వంటి నియంత్రణ ఏజెన్సీలను కక్ష్య ట్రాఫిక్ను నిర్వహించడానికి మరియు వ్యర్థాలను తగ్గించడానికి కఠినమైన నిబంధనలను ఏర్పాటు చేయడానికి ముందుకు వచ్చింది.
భవిష్యత్ మిషన్లకు తక్షణ చర్య అవసరం
యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ యొక్క ARRAKIHS మిషన్, 2030ల ప్రారంభంలో ప్రారంభించబడుతోంది, ఇది పరిస్థితి యొక్క ఆవశ్యకతను ఉదాహరణగా చూపుతుంది. చాలా పొడవైన ఎక్స్పోజర్ల ద్వారా డార్క్ మ్యాటర్ను మ్యాప్ చేయడానికి రూపొందించబడింది, దీని చిత్రాలు ట్రయల్స్ ఉండటం వల్ల పనికిరానివిగా మారతాయి. ఒక మిలియన్ ఉపగ్రహాలు ఉన్న దృష్టాంతంలో, ప్రతి చిత్రం 165 ట్రాక్ల వరకు రికార్డ్ చేయగలదని అనుకరణలు సూచిస్తున్నాయి, ఇది శాస్త్రీయ విశ్లేషణ ఆచరణాత్మకంగా అసాధ్యం. అదేవిధంగా, Xuntian యొక్క విస్తృత దృష్టి క్షేత్రం అతన్ని డజన్ల కొద్దీ ఏకకాల జోక్యాలకు గురి చేస్తుంది. ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు శాస్త్రీయ పరిశోధనల సంరక్షణతో టెలికమ్యూనికేషన్ అవసరాలను సమతుల్యం చేయడానికి తక్షణ ప్రపంచ సమన్వయం అవసరమని నొక్కి చెప్పారు.
నక్షత్రరాశుల చారిత్రక పెరుగుదల
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో కక్ష్య విస్తరణ అపూర్వమైనది. 1957లో స్పుత్నిక్ను ప్రయోగించినప్పటి నుంచి 2020లోపు 10,000 కంటే తక్కువ ఉపగ్రహాలను కక్ష్యలోకి ప్రవేశపెట్టారు. అయితే, కేవలం 2021 మరియు 2025 మధ్య, లాంచ్ల సంఖ్య గత ఏడు దశాబ్దాలు కలిపి మొత్తం మించిపోయింది. 14,000 ఉపగ్రహాలను ప్లాన్ చేస్తున్న చైనా యొక్క గువాంగ్ మరియు 3,200 కంటే ఎక్కువ అమెజాన్ ప్రాజెక్ట్ కైపర్ వంటి ప్రాజెక్ట్లు ఇప్పటికే 9,000 కంటే ఎక్కువ క్రియాశీల ఉపగ్రహాలను కలిగి ఉన్న SpaceX యొక్క స్టార్లింక్తో నేరుగా పోటీ పడుతున్నాయి. ఈ స్పేస్ రేస్, మారుమూల ప్రాంతాల్లో ఇంటర్నెట్ సదుపాయాన్ని ప్రజాస్వామ్యబద్ధం చేస్తామని హామీ ఇచ్చినప్పటికీ, కక్ష్య వాతావరణాన్ని నిలకడలేని రేటుతో దెబ్బతీస్తోంది.
అంతర్జాతీయ సహకారాలు పురోగమిస్తాయి
ప్రతిస్పందనగా, అంతరిక్ష సంస్థలు మరియు శాస్త్రీయ సంస్థలు సహకారాన్ని పెంచుతున్నాయి. NASA SATCON వంటి వర్క్షాప్లలో చురుకుగా పాల్గొంటుంది, ఇది శాస్త్రవేత్తలు మరియు పరిశ్రమల ప్రతినిధులను కలిసి ఉత్తమ అభ్యాసాలను నిర్వచించడానికి మరియు ఉపశమన విధానాలను అభివృద్ధి చేస్తుంది. యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ (ESA) మరియు చైనా నేషనల్ స్పేస్ అడ్మినిస్ట్రేషన్ (CNSA) తమ భవిష్యత్ మిషన్ల ప్రణాళికలో ఉపగ్రహ జోక్యం అనుకరణలను ఏకీకృతం చేస్తున్నాయి. ఇంకా, కక్ష్య అంతరిక్షం యొక్క స్థిరమైన ఉపయోగంపై ఐక్యరాజ్యసమితి నివేదికలు ఇప్పుడు ఖగోళ సంఘం నుండి నిర్దిష్ట సిఫార్సులను కలిగి ఉన్నాయి, ఇది ప్రపంచ స్థాయిలో సమస్య యొక్క పెరుగుతున్న గుర్తింపును సూచిస్తుంది.
