تایید پرتاب آینه فضایی غول پیکر برای روشن کردن شب های زمین به وسیله ایالات متحده
به گزارش تور ارمنستان، پروژه های مهندسی زمین همیشه با بیم ها و امیدهای فراوانی همراه بوده اند، اما ایده تاریکی زدایی از شب های زمین با استفاده از آینه های فضایی غول پیکر، یکی از جنجالی ترین طرح های سال های اخیر است که اکنون به مرحله اجرا نزدیک می گردد. سازمان های نظارتی ایالات متحده چراغ سبز را برای آزمایش یک ماهواره مجهز به آینه بزرگ صادر نموده اند؛ تصمیمی که می تواند سرآغاز تغییری بنیادین در چرخه طبیعی شب و روز سیاره ما باشد. آشنایی با این فناوری و پیامدهای زیست محیطی، نجومی و مالی آن از این جهت اهمیت دارد که مرزهای جدیدی از دخالت انسان در طبیعت را آشکار می سازد.
در این مقاله قصد داریم به آنالیز ابعاد مختلف این پروژه جاه طلبانه پرداخته و پیامدهای احتمالی آن را بر سلامت انسان و حیات وحش ارزیابی کنیم. آیا این آینه ها راهکاری سبز برای تامین انرژی هستند یا تهدیدی نو برای تعادل اکولوژیک زمین؟
لیست مطالب
- 1. جزئیات مجوز فدرال برای آزمایش اولین آینه فضایی
- 2. مکانیزم عملکرد بازتابنده های فضایی و درآمدزایی از نور خورشید
- 3. هشدارهای جدی دانشمندان درباره خطرات زیست محیطی و اختلال در چرخه طبیعی
- 4. واکنش سازمان های نظارتی و دفاع شرکت سازنده از پروژه
- 5. برنامه های بلندمدت برای تاریکی زدایی و ابعاد ماهواره های آینده
- 6. ردپای کربنی مخفی در پروژه های مهندسی زمین و ارسال ماهواره ها
- 7. تاریخچه کوشش های پیشین برای بازتاب نور از فضا
- 8. چالش های حقوقی و بین المللی مالکیت نور شبانه
- 9. اثرات مخرب آلودگی نوری بر رصدهای نجومی و کیهان شناسی
????مختصر و مفید
دولت ایالات متحده مجوز آزمایش یک آینه فضایی 18 متری به نام ایرندیل-1 را برای بازتاب نور خورشید به منطقه ها تاریک زمین صادر نموده است. این طرح با هدف تامین روشنایی خیابان ها و شارژ مزارع خورشیدی در شب اجرا می گردد اما با مخالفت شدید جامعه علمی به علت آسیب به چرخه های زیستی روبرو شده است. منتقدان هشدار می دهند که این اقدام علاوه بر اختلال در ناوبری هواپیماها، رصدهای نجومی را مختل نموده و سلامت انسان و حیات وحش را به خطر می اندازد. در نهایت، اثرات زیست محیطی ناشی از پرتاب هزاران موشک برای استقرار این شبکه آینه ای، ادعای پاک بودن این انرژی را به چالش می کشد.
01
جزئیات مجوز فدرال برای آزمایش اولین آینه فضایی
یک شرکت نوپای کالیفرنیایی به نام رفلکت اوربیتال پیروز شده است مجوز رسمی دولت فدرال ایالات متحده را برای آزمایش یک ماهواره جنجالی مجهز به آینه ای به عرض 18 متر دریافت کند. این فناوری بحث برانگیز که برای بازتاب نور خورشید طراحی شده است، ادعا می نماید که می تواند به روشن کردن خیابان ها و تامین انرژی مزارع خورشیدی در تاریکی شب یاری کند. این تاییدیه گام بزرگی برای این شرکت نوپا محسوب می گردد تا ایده مهندسی نور شب را به واقعیت نزدیک تر کند.
پس از تایید کمیسیون ارتباطات فدرال در هفته های گذشته، این شرکت در نظر دارد ماهواره آزمایشی خود با نام ایرندیل-1 را به مدار پایین زمین ارسال کند. این پرتاب که قرار است در ماه های آینده انجام گردد، اولین بستر رسمی برای ارزیابی کارایی عملی بازتابنده های نوری در مقیاس تجاری خواهد بود تا معین گردد آیا می توان مسیر نور خورشید را به نفع مصارف انسانی تغییر داد یا خیر.
02
مکانیزم عملکرد بازتابنده های فضایی و درآمدزایی از نور خورشید
ماهواره پس از استقرار در مدار خود، یک منعکس نماینده غشایی بسیار نازک و پهن را باز خواهد نمود که مانند یک آینه عمل می نماید. وظیفه این غشا بازتاب دادن نور خورشید به بخش تاریک زمین است. بر اساس ادعای طراحان، این آینه می تواند محدوده ای به وسعت تقریبی پنج کیلومتر مربع، معادل مساحت پنج پارک بزرگ شهری را به طور کامل در دل شب روشن کند و نوری شبیه به روز در آن منطقه ایجاد کند.
این شرکت کالیفرنیایی میخواهد نور بازتاب یافته را به شرکت های خصوصی و شهرداری ها با قیمت حداکثر پنج هزار دلار در ساعت بفروشد. با این کار، خریداران می توانند بدون احتیاج به مصرف برق، معابر عمومی را روشن نموده و نیروگاه های خورشیدی خود را در ساعات تاریکی شارژ نگه دارند تا روند فراوری انرژی پایدار در طول شبانه روز متوقف نگردد و سودآوری این مزارع افزایش یابد.
03
هشدارهای جدی دانشمندان درباره خطرات زیست محیطی و اختلال در چرخه طبیعی
صدور این مجوز دولتی با مخالفت های گسترده ای از سوی پژوهشگران و اخترشناسان روبرو شده است. دانشمندان هشدار می دهند که تابش ناگهانی این پرتوهای نوری می تواند موجب کوری موقت و خیرگی شدید در خلبانان هواپیماهای مسافربری گردد. علاوه بر این، تابش مداوم نور در شب می تواند تحقیقات رصدخانه ها را مختل نموده و مانع از ثبت دقیق داده های کیهانی به وسیله تلسکوپ های زمینی گردد که آسیب بزرگی به علوم فضایی است.
نگرانی بزرگ تر مربوط به زیست شناسی و محیط زیست است. این تابش های مصنوعی چرخه شبانه روزی انسان، جانوران و گیاهان را به شدت به هم می ریزند. تغییر در ساعات تاریکی بر رشد و جوانه زنی گیاهان تاثیر منفی گذاشته و خواب شبانه و ترشح هورمون ها را در بدن انسان و سایر جانداران مختل می نماید که این موضوع می تواند به بروز بیماری های مختلف و به هم خوردن تعادل اکوسیستم ها منجر گردد.
04
واکنش سازمان های نظارتی و دفاع شرکت سازنده از پروژه
کمیسیون ارتباطات فدرال بیش از هزار و هشتصد نظر رسمی درباره این درخواست دریافت کرد که بیشتر آن ها مخالف اجرای طرح بودند. با این حال، کمیسیون اعلام نمود که آنالیز مسائل مربوط به محیط زیست خارج از وظایف قانونی این سازمان است و آن ها تنها مسئولیت مدیریت فرکانس های رادیویی ناوبری ماهواره ها را بر عهده دارند. بعلاوه تاکید شد که قوانین زیست محیطی زمین به طور کامل در فضای ماورای جو اعمال نمی شوند.
مدیران شرکت هنوز اطلاعات فنی و نقشه های ساختاری دقیق این ماهواره آزمایشی را منتشر ننموده اند تا کارشناسان مستقل بتوانند تحلیل دقیقی از خطرات احتمالی آن ارائه دهند. با این حال، مدیر ارشد اجرایی شرکت مدعی است که این پرتاب اولیه به آن ها اجازه می دهد تا رفتارهای فیزیکی آینه را آنالیز نموده و مکانیزم های حفاظتی لازم را برای کنترل جهت پرتوهای نوری در شرایط مختلف ارزیابی و تقویت نمایند.
05
برنامه های بلندمدت برای تاریکی زدایی و ابعاد ماهواره های آینده
در صورت پیروزیت آمیز بودن آزمایش های اولیه، رفلکت اوربیتال برنامه های بسیار گسترده تری را دنبال خواهد نمود. این شرکت میخواهد تعداد زیادی ماهواره آینه ای دیگر را به فضا بفرستد تا یک شبکه بازتاب نوری سراسری ایجاد کند. بزرگ ترین آینه های این شبکه در آینده عرضی معادل پنجاه و پنج متر خواهند داشت و می توانند نوری با شدت معادل صد ماه کامل را به سمت زمین منعکس نمایند که تغییرات چشمگیری در روشنایی شب ها پدید می آورد.
حتی تابش یک پرتو از این آینه های بزرگ، نوری چهار برابر درخشان تر از ماه کامل در نقطه هدف ایجاد خواهد نمود که این برآورد به وسیله رصدخانه های مطرح بین المللی تایید شده است. طراحان پروژه بر این باورند که این دستاورد می تواند عملیات های نجات در تاریکی شب را تسهیل نموده و هزینه های روشنایی شهری را بدون احتیاج به سوخت های فسیلی به شدت کاهش دهد و کارایی پروژه های عمرانی را دوچندان کند.
06
ردپای کربنی مخفی در پروژه های مهندسی زمین و ارسال ماهواره ها
یکی از بزرگ ترین تناقض های این پروژه، ادعای پاک بودن انرژی خروجی آن است. در تحلیل های زیست محیطی ارائه شده، سوخت موشک های مصرفی برای ارسال هزاران ماهواره به مدار زمین نادیده گرفته شده است. پرتاب های مداوم فضایی مقادیر عظیمی از گازهای گلخانه ای و ذرات معلق را مستقیماً وارد لایه های حساس جوی می نمایند که خود عاملی مخرب برای لایه ازون و تشدیدنماینده گرمایش جهانی است.
آلایندگی ناشی از سوخت موشک ها و زباله های فضایی ایجاد شده در سرانجام عمر این آینه ها، نیمی از کل اثرات منفی صنایع فضایی بر اقلیم را شامل می گردد. بنابراین، کوشش برای کاهش مصرف برق شهری به وسیله روشنایی فضایی، ممکن است در تراز نهایی کربنی، آسیب های بسیار جدی تری به جو زمین وارد کند و عملاً ادعای یاری به محیط زیست را زیر سوال ببرد.
07
تاریخچه کوشش های پیشین برای بازتاب نور از فضا
ایده تاباندن نور خورشید به زمین در طول شب، موضوع نوی نیست و ریشه در دهه های گذشته دارد. برجسته ترین کوشش تاریخی در این زمینه، پروژه banner یا همان znamya بود که به وسیله روسیه در دهه نود میلادی اجرا شد. در آن موقع، دانشمندان روسی کوشش کردند با استفاده از یک بازتاب دهنده خورشیدی به عرض بیست متر، نوری معادل چند ماه کامل را به منطقه ها تاریک سیبری بفرستند تا هزینه های انرژی را کاهش دهند.
هرچند آزمایش اول این پروژه پیروزیت آمیز بود، اما در کوشش های بعدی برای باز کردن بازتاب دهنده های بزرگ تر، نقص های فنی شدیدی رخ داد و در نهایت پروژه به علت کمبود بودجه و مخالفت های گسترده بین المللی متوقف شد. آنالیز این تجربه های تاریخی نشان می دهد که مدیریت پایداری ساختار آینه ها در مدار و کنترل دقیق زاویه تابش نور بسیار پیچیده تر از محاسبات تئوری اولیه است.
08
چالش های حقوقی و بین المللی مالکیت نور شبانه
استقرار آینه های فضایی چالش های حقوقی بی سابقه ای را در سطح بین المللی ایجاد می نماید. طبق معاهدات فضایی موجود، هیچ کشوری حق ادعای مالکیت بر فضای ماورای جو را ندارد، اما تاباندن پرتوهای نور به قلمرو کشورهای دیگر بدون رضایت آن ها، نقض حاکمیت ملی و حریم خصوصی زیستی به شمار می رود. این موضوع می تواند به مناقشات حقوقی نوی میان دولت ها دامن بزند.
اگر نوری که برای یک شهر خریداری شده به علت انحراف مداری یا خطای محاسباتی به کشورهای همسایه بتابد، چه کسی مسئول خسارت های زیست محیطی و اختلال در زندگی شهروندان خواهد بود؟ نبود قوانین بین المللی روشن در زمینه آلودگی نوری فرامرزی ناشی از فضا خلاء بزرگی است که شرکت های خصوصی از آن برای پیشبرد اهداف تجاری خود استفاده می نمایند.
09
اثرات مخرب آلودگی نوری بر رصدهای نجومی و کیهان شناسی
جامعه نجوم بین المللی یکی از جدی ترین مخالفان این پروژه است. عبور هزاران ماهواره درخشان از آسمان شب، ردپای نوری شدیدی روی تصاویر تلسکوپ ها بر جای می گذارد و آشکارسازی اجرام کم نور اعماق کیهان را غیرممکن می سازد. اخترشناسان نگران هستند که افزایش این ماهواره ها، پیشرفت های علمی در زمینه شناخت کهکشان های دوردست و شناسایی سیارک های تهدیدنماینده زمین را به شدت کند کند.
تداخل نوری ناشی از این پروژه ها تنها تلسکوپ های نور مرئی را تحت تاثیر قرار نمی دهد، بلکه فرکانس های رادیویی ارسالی از سوی آن ها نیز می تواند رادیوتلسکوپ های حساس را با اختلال روبرو کند. در شرایطی که دانشمندان کوشش می نمایند تاریک ترین نقاط زمین را برای احداث رصدخانه ها انتخاب نمایند، ایجاد منابع نوری مصنوعی در مدار زمین کوشش های علمی چند ده ساله را با بن بست جدی روبرو خواهد نمود.
پرسش های متداول
1. آیا آینه های فضایی می توانند به طور کامل شب را به روز تبدیل نمایند؟
آینه های برنامه ریزی شده برای این پروژه توانایی ایجاد روشنایی کامل مشابه روز را در ابعاد وسیع ندارند. شدت نور بازتاب یافته از بزرگ ترین نمونه های این آینه ها حداکثر به میزان صد ماه کامل خواهد بود. این میزان نور برای روشن کردن معابر و فعالیت های عمرانی کافی است اما جایگزین نور طبیعی خورشید در روز نمی گردد.
2. چرا دانشمندان نگران اختلال در ساعت بیولوژیکی انسان و حیوانات هستند؟
بدن انسان و جانوران ترشح هورمون حیاتی ملاتونین را بر اساس تاریکی شب تنظیم می نماید. تابش نور مصنوعی در زمان استراحت، این چرخه طبیعی را به شدت مختل نموده و منجر به بی خوابی مکرر می گردد. این اختلالات در بلندمدت سیستم ایمنی جانداران را تضعیف نموده و احتمال بروز بیماری های مختلف را افزایش می دهد.
3. آینه های فضایی چگونه به نیروگاه های خورشیدی روی زمین یاری می نمایند؟
نیروگاه های خورشیدی در طول شب به علت عدم تابش خورشید عملاً هیچ فراوری انرژی خاصی ندارند. این آینه ها با متمرکز کردن پرتوهای نوری روی پنل های این نیروگاه ها در تاریکی شب، امکان فراوری برق را فراهم می سازند. این کارآمدی می تواند احتیاج به باتری های ذخیره سازی بزرگ و گران قیمت را در شبکه توزیع برق کاهش دهد.
4. موقعیت مکانی این آینه ها در فضا چگونه کنترل می گردد؟
ماهواره های حامل آینه مجهز به پیشرانه های کوچک و سیستم های موقعیت یاب بسیار دقیق مداری هستند. این سیستم ها به ماهواره اجازه می دهند زاویه آینه را به طور مداوم با چرخش زمین هماهنگ نمایند. بدین ترتیب پرتو نور بازتاب یافته دقیقاً روی مختصات جغرافیایی مشتریان خریدار نور متمرکز باقی می ماند.
5. آیا این فناوری ممکن است امنیت پروازهای مسافربری را به خطر بیندازد؟
بله، یکی از نگرانی های اصلی خلبانان و سازمان های هوانوردی تابش مستقیم و ناگهانی پرتوها است. این نور متمرکز می تواند در کسری از ثانیه چشمان خلبانان را دچار کوری موقت یا خطای دید کند. بروز این پدیده در مراحل حساس فرود یا برخاستن هواپیما پتانسیل ایجاد فجایع هوایی غیرقابل جبرانی را دارد.
6. هزینه راه اندازی و نگهداری این آینه ها چقدر تخمین زده می گردد؟
هزینه طراحی، ساخت و پرتاب هر یک از این ماهواره های بازتاب دهنده ده ها میلیون دلار برآورد شده است. هزینه های نگهداری مداری و تصحیح مداوم مسیر نیز به این مبلغ سنگین اضافه می گردد. با این حال، شرکت سازنده امیدوار است با فروش ساعتی نور به شهرداری ها این هزینه ها را جبران کند.
7. آیا امکان خاموش کردن یا انحراف اضطراری این آینه ها وجود دارد؟
طراحان پروژه مدعی هستند که سیستم های اضطراری برای چرخاندن سریع آینه ها در نظر گرفته شده است. در مواقع لزوم یا در صورت بروز حوادث ناگهانی، آینه ها به سمتی غیر از زمین تغییر جهت می دهند. این کارآمدی به منظور جلوگیری از تابش ناخواسته روی منطقه ها مسکونی یا مسیرهای پروازی تعبیه شده است.
8. تاثیر این نورهای مصنوعی بر حیات وحش و زنجیره غذایی چیست؟
بسیاری از شکارچیان و طعمه ها در طبیعت رفتارهای حیاتی خود را بر اساس تاریکی شب تنظیم می نمایند. نور مصنوعی کارایی شکار جانوران شب گرد را مختل نموده و مکان های پنهان شدن طعمه ها را آشکار می سازد. این عدم توازن اکولوژیکی می تواند به مرور زمان منجر به نابودی بعضی گونه های جانوری حساس در منطقه گردد.
9. آیا این فناوری می تواند در شرایط آب و هوایی ابری نیز کارایی داشته باشد؟
نور بازتاب یافته از آینه های فضایی مانند نور طبیعی خورشید توانایی عبور از ابرهای ضخیم را ندارد. وجود پوشش ابری گسترده کارایی این سیستم را به شدت کاهش داده و نور را در اتمسفر پراکنده می نماید. از این رو، کاربری این فناوری بیشتر محدود به منطقه ها کویری و کم باران با آسمان صاف خواهد بود.
جمع بندی نهایی
پروژه استفاده از آینه های فضایی برای روشن کردن شب های زمین، مرزهای نوی از فناوری و چالش های زیست محیطی را پیش روی ما قرار داده است. اگرچه امکان تامین انرژی خورشیدی در شب و کاهش مصرف برق شهری مجذوب کننده به نظر می رسد، اما خطرات جدی مانند اختلال در اکوسیستم ها، نابودی آسمان تاریک برای رصدهای نجومی و ردپای کربنی ناشی از پرتاب موشک ها، این ایده را به شدت تهدیدآمیز می نماید. تعادل طبیعی شب و روز نقشی حیاتی در پایداری حیات روی زمین دارد و هرگونه دستکاری در آن بدون در نظر گرفتن پیامدهای بلندمدت، می تواند پیامدهای جبران ناپذیری برای بشریت داشته باشد.
منبع
منبع: یک پزشک