پژوهشگران راهکاری نوآورانه برای مقابله با یکی از بزرگترین چالشهای نجوم مدرن ارائه کردهاند. آنها با آزمایش یک پوشش فوقسیاه روی ماهوارهها نشان دادهاند که میتوان میزان بازتاب نور خورشید را بهشدت کاهش داد؛ اقدامی که میتواند از ایجاد ردهای نورانی در تصاویر تلسکوپها جلوگیری کرده و کیفیت رصد آسمان شب را بهبود ببخشد.
چرا ماهوارهها به مشکلی برای ستارهشناسان تبدیل شدهاند؟
در سالهای اخیر، با افزایش تعداد منظومههای بزرگ ماهوارهای مانند استارلینک و سایر پروژههای اینترنت ماهوارهای، تعداد اجرام مصنوعی در مدار پایین زمین به سرعت افزایش یافته است.
سطح این ماهوارهها نور خورشید را بازتاب میدهد و هنگام عبور از مقابل میدان دید تلسکوپها، خطوط درخشانی روی تصاویر ثبت میکنند. این خطوط میتوانند دادههای علمی را مخدوش کرده، رصد سیارکهای کمنور، کهکشانهای دوردست و سایر اجرام آسمانی را دشوار کنند.
سیاهترین پوشش جهان چگونه عمل میکند؟
تیمی از پژوهشگران دانشگاه سِری (University of Surrey) عملکرد پوشش فوقسیاه Vantablack 310 را بررسی کردهاند؛ مادهای که بخش بسیار ناچیزی از نور را بازتاب میدهد.
آنها با انجام آزمایشهای آزمایشگاهی و شبیهسازی شرایط واقعی مدار زمین دریافتند که استفاده از این پوشش میتواند روشنایی ظاهری ماهوارهها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و آنها را به محدوده پیشنهادی اتحادیه بینالمللی نجوم (IAU) برای حفاظت از رصدهای نجومی نزدیک کند.
این فناوری چه مزایایی دارد؟
اگر این پوشش در ماهوارههای آینده بهکار گرفته شود، میتواند مزایای زیر را به همراه داشته باشد:
- کاهش بازتاب نور خورشید از سطح ماهوارهها
- کاهش خطوط نورانی در تصاویر تلسکوپها
- افزایش کیفیت رصدهای نجومی
- کمک به حفظ تاریکی طبیعی آسمان شب
- ایجاد استانداردی جدید برای طراحی ماهوارههای آینده
آیا این راهحل همه مشکلات را برطرف میکند؟
خیر. پژوهشگران تأکید میکنند که این پوشش تنها بخشی از راهحل است.
ماهوارهها علاوه بر بازتاب نور، چالشهای دیگری مانند تداخل رادیویی و افزایش تعداد اجرام مداری را نیز ایجاد میکنند. همچنین استفاده از پوششهای بسیار تیره میتواند مدیریت دمای ماهوارهها را پیچیدهتر کند، زیرا جذب بیشتر نور معمولاً به معنای جذب بیشتر گرما نیز هست. به همین دلیل، مهندسان باید میان کاهش بازتاب نور و کنترل حرارت تعادل برقرار کنند.
افزایش تعداد ماهوارههای مدار پایین زمین یکی از مهمترین چالشهای نجوم در دهه اخیر محسوب میشود. اگرچه این ماهوارهها خدمات ارزشمندی مانند اینترنت جهانی، ارتباطات و پایش زمین ارائه میکنند، اما حضور پرشمار آنها باعث شده آسمان شب دیگر به تاریکی گذشته نباشد. این موضوع بهویژه برای رصدخانههای بزرگ که میلیاردها دلار برای ساخت آنها هزینه شده، اهمیت زیادی دارد.
پوشش Vantablack 310 میتواند یکی از عملیترین راهکارهای موجود باشد، زیرا برخلاف تغییر کامل طراحی ماهواره، تنها به استفاده از یک پوشش ویژه نیاز دارد. نتایج شبیهسازیها نشان میدهد این فناوری قادر است روشنایی ماهوارهها را تا نزدیکی استانداردهای توصیهشده برای حفاظت از رصدهای نجومی کاهش دهد. با این حال، اجرای آن در مقیاس وسیع مستلزم بررسی دقیق اثرات حرارتی، دوام پوشش در محیط فضا و هزینههای تولید است.
از سوی دیگر، این پژوهش نشان میدهد که همکاری میان صنعت فضایی و جامعه علمی بیش از هر زمان دیگری ضروری است. با توجه به پیشبینی پرتاب صدها هزار تا حتی بیش از یک میلیون ماهواره در دهههای آینده، طراحی مسئولانه فضاپیماها میتواند نقش مهمی در حفظ آسمان شب برای نسلهای آینده ایفا کند. اگر چنین فناوریهایی به استانداردی رایج تبدیل شوند، هم توسعه اینترنت ماهوارهای ادامه خواهد یافت و هم آسیب به تحقیقات نجومی تا حد زیادی کاهش پیدا میکند.
آنچه کاربران باید بدانند
این پوشش هنوز بهطور گسترده روی ماهوارههای عملیاتی استفاده نمیشود و در مرحله پژوهش و ارزیابی قرار دارد. بنابراین در آینده نزدیک نباید انتظار داشت ردهای نورانی ماهوارهها بهطور کامل از تصاویر نجومی حذف شوند.
جمعبندی
پژوهش جدید نشان میدهد استفاده از سیاهترین پوششهای شناختهشده روی ماهوارهها میتواند راهکاری مؤثر برای کاهش آلودگی نوری و حفاظت از رصدهای نجومی باشد. هرچند این فناوری هنوز در مراحل اولیه قرار دارد، اما نتایج آن امید تازهای برای ایجاد تعادل میان گسترش شبکههای ماهوارهای و حفظ آسمان تاریک شب ایجاد کرده است.
منابع:
- ScienceAlert
- Royal Astronomical Society
- Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)
- Phys.org
