Έχει προταθεί η εκτόξευση ενός νέου αστερισμού δορυφόρων που έχει ανησυχήσει πολύ τους αστρονόμους. Μέχρι σήμερα είχαμε την ακούσια φωτορύπανση του ουρανού από δορυφόρους, που δημιουργούσαν μεγάλα προβλήματα στην παρατήρηση του διαστήματος, τώρα όμως έρχεται η αμερικανική Reflect Orbital, που θα παράγει φωτορύπανση εκ προθέσεως.
Η εταιρεία θέλει να προσφέρει ηλιακό φως κατ’ απαίτηση, με καθρέφτες σε τροχιά που θα αντανακλούν το ηλιακό φως πίσω στη Γη, ώστε θα ηλιακά πάρκα να λειτουργούν και μετά τη δύση του ηλίου.
Η εταιρεία θέλει να ξεκινήσει με έναν δοκιμαστικό δορυφόρο 18 μέτρων, με την ονομασία Earendil-1, ενώ έχει καταθέσει αίτηση για εκτόξευση το 2026. Το πλάνο της εταιρείας είναι να εκτοξεύσει περίπου 4.000 δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τη Γη μέχρι το 2030.
Και εδώ έρχονται τα προβλήματα. Πόση θα είναι η φωτορύπανση; Μπορούν να λειτουργήσουν αυτοί οι δορυφόροι όπως διαφημίζονται, στοχεύοντας σε συγκεκριμένες περιοχές; Τι προβλήματα μπορεί να προκαλέσουν;
Όπως συμβαίνει και στη Γη, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε έναν καθρέφτη ή ένα κομμάτι γυαλί για να εκτρέψουμε μέρος των ακτίνων του ήλιου προς ένα συγκεκριμένο σημείο. Αυτό θέλει να κάνει και η Reflect Orbital. Όμως η κλίμακα είναι πολύ διαφορετική από ότι έχουμε δει μέχρι στιγμής στη Γη. Οι δορυφόροι του Reflect Orbital θα περιστρέφονταν σε ύψος περίπου 625 χιλιομέτρων πάνω από το έδαφος και τελικά θα είχαν καθρέφτες διαμέτρου 54 μέτρων.
Η κατάσταση είναι αρκετά διαφορετική από αυτή που συναντάμε κάθε μέρα όταν αντανακλάται η ηλιακή ακτινοβολία στο ρολόι μας. Μάλιστα, όσο πιο μακριά στέλνουμε την ακτίνα, τόσο μεγαλύτερη διασπορά έχουμε και η το σημείο φωτός γίνεται πιο μεγάλο και πιο αχνό. Αυτό συμβαίνει γιατί ο Ήλιος δεν είναι απλά ένα σημείο φωτός, αλλά εκτείνεται σε γωνία μισής μοίρας στον ουρανό. Αυτό σημαίνει πως σε μεγάλες αποστάσεις, μια δέσμη ηλιακού φωτός που ανακλάται από έναν επίπεδο καθρέφτη, απλώνεται με γωνία μισής μοίρας.
Τι σημαίνει αυτό στην πράξη; Ας πάρουμε έναν δορυφόρο που αντανακλά το ηλιακό φως σε απόσταση περίπου 800 χιλιομέτρων, επειδή ένας δορυφόρος ύψους 625 χιλιομέτρων δεν θα βρίσκεται πάντα ακριβώς από πάνω, αλλά θα εκπέμπει το ηλιακό φως υπό γωνία. Το φωτισμένο κομμάτι γης θα έχει πλάτος τουλάχιστον 7 χιλιόμετρα.
Ακόμα και αν ο καθρέφτης είναι καμπύλος ή αν το φως περνάει μέσα από ένα φακό για να το συγκεντρώσει σε ένα σημείο, λόγω της απόστασης κι λόγω της γωνίας του Ήλιου, δε θα μπορούσε να πέσει το φως σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Πως θα ήταν λοιπόν αυτό το “συγκεντρωμένο” φως; Από έναν δορυφόρο 54 μέτρων θα έχουμε μια φωτεινή πηγή 15.000 φορές πιο αμυδρό από τον Ήλιο του μεσημεριού, όμως θα παραμένει πιο φωτεινό από μια πανσέληνο.
Μάλιστα, πέρσι ο ιδρυτής της της εταιρείας, δημοσίευσε ένα βίντεο που κάνει μια δοκιμή με αερόστατο, σε μια δοκιμή και καλά πριν μετακομίσει τους καθρέφτες στο διάστημα. Στη δοκιμή, ένας επίπεδος, τετράγωνος καθρέφτης διαμέτρου περίπου 2,5 μέτρων κατευθύνει μια δέσμη φωτός προς τα κάτω σε ηλιακούς συλλέκτες και αισθητήρες. Σε μια περίπτωση, η ομάδα μετρά 516 βατ φωτός ανά τετραγωνικό μέτρο, ενώ το μπαλόνι βρίσκεται σε απόσταση 242 μέτρων.
Αυτή τη στιγμή ο ήλιος παράγει περίπου 1000W ανά τετραγωνικό μέτρο, οπότε τα 516W είναι αρκετά για να έχουν κάποια χρησιμότητα
Βέβαια, όλα αυτά σε απόσταση 242 μέτρων μόνο, στα 800 χιλιόμετρα όμως θα έπρεπε να έχει διαστάσεις 8.3×8.3 χιλιόμετρα, κάτι που προφανώς δεν είναι πραγματοποιήσιμο.
Το σχέδιο της Reflect Orbital είναι «απλοί δορυφόροι στον σωστό αστερισμό που θα φωτίζουν τα υπάρχοντα ηλιακά πάρκα». Και ο στόχος τους είναι μόνο 200 βατ ανά τετραγωνικό μέτρο, το 20% του μεσημεριανού Ήλιου.
Μπορούν οι μικρότεροι δορυφόροι να προσφέρουν; Αν ένας μόνο δορυφόρος 54 μέτρων είναι 15.000 φορές πιο αμυδρός από τον Ήλιο του μεσημεριού, θα χρειάζονταν 3.000 από αυτούς για να επιτευχθεί το 20% του Ήλιου του μεσημεριού. Αυτοί είναι πολλοί δορυφόροι για να φωτίσουν μια μόνο περιοχή επαρκώς.
Ένα άλλο ζήτημα: οι δορυφόροι σε υψόμετρο 625 χλμ. κινούνται με 7,5 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Έτσι, ένας δορυφόρος θα βρίσκεται σε απόσταση 1.000 χλμ. από μια δεδομένη τοποθεσία για όχι περισσότερο από 3,5 λεπτά.
Για αυτό ο Nowach, ιδρυτής της Refrect Orbital, πρότεινε 250.000 δορυφόρους σε ύψος 600 χιλιομέτρων, που είναι ένας αριθμός πολύ μεγαλύτερος από όλους τους δορυφόρους που έχουμε αυτή τη στιγμή γύρω από τη Γη, ακόμα και αν προσθέσουμε και τα μεγάλα κομμάτια από διαστημικά σκουπίδια.
Ακόμα και έτσι, ένας τόσο μεγάλος αστερισμός δορυφόρων, θα μας έδινε το 20% της απόδοσης του μεσημεριανού ήλιου, σε μέχρι 80 τοποθεσίες ταυτόχρονα και αυτό με ιδανικές συνθήκες, χωρίς σύννεφα σε καμία από τις περιοχές.
Και εδώ έρχονται άλλα προβλήματα. Εκτός από το ότι δεν είναι καθόλου αποδοτικός και οικονομικός τρόπος να έχουμε ηλιακή ενέργεια κατά τη διάρκεια της νύχτας, θα μπορούσαν να προκαλέσουν καταστροφική φωτορύπανση και άλλα προβλήματα.
Αυτό σημαίνει πως θα πέφτει φως σε χρονικές στιγμές και σε περιοχές που δεν θα έπρεπε να έχουμε φως, θα διατάρασσε τα ζώα και τα οικοσυστήματα σε όλο τον πλανήτη και θα δημιουργούσε τεράστια προβλήματα στις αστρονομικές παρατηρήσεις από τη Γη. Κυριολεκτικά οι αστρονόμοι θα έχαναν την ικανότητα να δουν τον ουρανό από τη Γη, όσο υπήρχε ένα φωτεινό αντικείμενο ποιο φωτεινό από μια πανσέληνο στον ουρανό, όπως ένα κάτοπτρο της Reflect Orbital.
Η εταιρεία δεν έδωσε απαντήσεις σχετικά με αυτές τις ανησυχίες εντός της προθεσμίας. Ωστόσο, δήλωσε στο Bloomberg αυτή την εβδομάδα ότι σχεδιάζει να ανακατευθύνει το ηλιακό φως με τρόπους που είναι «σύντομοι, προβλέψιμοι και στοχευμένοι», αποφεύγοντας τα αστεροσκοπεία και κοινοποιώντας τις τοποθεσίες των δορυφόρων, ώστε οι επιστήμονες να μπορούν να προγραμματίσουν το έργο τους.
Εμάς όλα αυτά μας κάνει να αναρωτιόμαστε, τι έχουν στο κεφάλι τους ορισμένες εταιρείες;
