خبر یزد - ایسنا / در حال حاضر بیش از ۱۴ هزار ماهواره در مدار زمین وجود دارد که این تعداد به سرعت در حال افزایش است و این یک مشکل واقعی برای ستارهشناسان است.
آلودگی نوری ناشی از ماهوارهها در حال حاضر در تعداد قابل توجهی از تصاویر گرفته شده توسط رصدخانههای روی زمین اختلال ایجاد میکند و با برنامهریزی برای ارسال هزاران ماهواره دیگر در مدار پایین زمین(LEO)، این مشکل بدتر هم خواهد شد.
آستا چاتورودی(Astha Chaturvedi)، اخترفیزیکدان دانشگاه ساری(Surrey) میگوید: آسمان شب یکی از قدیمیترین پنجرههای بشریت به جهان است، اما دیدن چیزها به طور فزایندهای در حال دشوار شدن است.
چاتورودی و تیمی از محققان در بریتانیا فکر میکنند که ممکن است پاسخ را در آستین داشته باشند و آن، «وانتابلک ۳۱۰»(Vantablack 310) است؛ فرمول خاصی از یکی از سیاهترین موادی که تاکنون توسعه یافته و برای استفاده در فضاپیماها در نظر گرفته شده است.
در آزمایشهای آزمایشگاهی، پوشش ماهوارهها با رنگ «وانتابلک ۳۱۰» به این معنی بود که تنها ۲ درصد از نور ورودی منعکس میشود.
چاتورودی میگوید: نتایج ما نشان میدهد که انتخابهای نسبتاً ساده مواد میتوانند تفاوت معناداری در نحوه تأثیر ماهوارهها بر مشاهدات نجومی ایجاد کنند، بدون اینکه نیاز به تغییرات عمده در طراحی مأموریتها باشد.
محققان از مدلهای فیزیکی برای آزمایش عملکرد پوشش سیاه در نقاط مختلف مدار استفاده کردند. برای مثال، یک ماهواره براق بر روی برف بازتابندهتر از اقیانوس آزاد است.
ماهواره پوشیده شده با رنگ «وانتابلک ۳۱۰» در بیشترین بازتابندگی خود، امتیازی بین ۶.۷ تا ۷.۰ را در مقیاس AB کسب کرد. در این مقیاس، مقادیر پایینتر نشان دهنده روشنتر بودن هستند.
بسیاری از مدارهای شبیهسازی شده نتایجی به راحتی بالاتر از این مقدار را ارائه دادند، با مقادیری که به ۷.۱ تا ۷.۸ رسیدند.
این رقم در بدترین حالت ۶.۷ درست زیر آستانه قدر ۷ برای روشنایی ماهواره و اجسام مدارگرد است که توسط اتحادیه بینالمللی نجوم توصیه شده است.
همچنین بسیار بهتر از قدر ۳.۷ است که توسط یک ماهواره بدون پوشش اسپیسایکس که توسط محققان آزمایش شده بود، به دست آمد.
شایان ذکر است که اسپیسایکس روشهایی را برای کاهش روشنایی ماهوارهها تحت نامهای DarkSat و VisorSat نیز آزمایش کرده است و «وانتابلک ۳۱۰» با این روشها قابل مقایسه بود و حتی بهتر از آنها عمل کرد.
محققان در مقاله منتشر شده خود نوشتند: تحت فرضیات هندسی و منطقهای یکسان، سطح پوشش داده شده مقادیر اوج روشنایی را ارائه میدهد که کمنورتر از مقادیر گزارش شده برای شاسی بدون پوشش ماهوارههای استارلینک و قابل مقایسه یا کمنورتر از انواع DarkSat و VisorSat است.
علاوه بر این، محققان از یک میکروسکوپ الکترونی برای مشاهده چگونگی تأثیر این پوشش فوق سیاه بر ماهواره استفاده کردند. آنها دریافتند که این پوشش، ویژگیهای مرجانمانند با فرورفتگیهای حفرهمانند ایجاد میکند که گواهی بر خواص فیزیکی است که نور را به دام میاندازند.
«وانتابلک ۳۱۰» نسخه نسبتاً جدیدی از یک ماده اصلی است که به گونهای طراحی شده است که کاربرد آن آسانتر و مقاومت آن در برابر سایش بیشتر باشد. اگرچه همانطور که محققان اشاره میکنند، همه اینها هنوز باید در فضا آزمایش شوند.
محققان میگویند: ما تأکید میکنیم که این مطالعه فقط به عملکرد نوری میپردازد. رفتار حرارتی در سطح فضاپیما، دوام محیطی و یکپارچهسازی سیستم نیاز به آزمایش خلأ حرارتی اختصاصی و اعتبارسنجی در مدار دارد و بنابراین فراتر از محدوده این مطالعه است.
آزمایشهای بیشتر در حال انجام است و قرار است «وانتابلک ۳۱۰» در ماموریت آینده یک تاسواره(CubeSat) به نام «Jovian-1» مورد استفاده قرار گیرد. این کار به محققان اجازه میدهد تا در حالی که ماهواره در مدار است، اندازهگیریهای روشنایی در دنیای واقعی را از زمین انجام دهند.
اگر قرار است به طور فزایندهای برای سیستمهای ارتباطی و شاید حتی مراکز داده هوش مصنوعی به این ماهوارههای مستقر در مدار پایین زمین وابسته باشیم، نباید به قیمت از دست دادن دید کامل از آسمان شب تمام شود.
این آزمایشهای اولیه نشان میدهد که «وانتابلک ۳۱۰» میتواند کمک کند، حتی اگر هنوز به راهحل متفاوتی برای مشکل زبالههای فضایی نیاز داشته باشیم.
نوئلیا نوئل(Noelia Noël)، اخترفیزیکدان دانشگاه ساری میگوید: فضا به طور فزایندهای شلوغ میشود و نه تنها برای ستارهشناسان، بلکه برای هر کسی که برای آسمان بکر شب ارزش قائل است، چالشهایی ایجاد میکند. آنچه در مورد این پژوهش دلگرمکننده است، این است که ما را فراتر از شناسایی صرف مشکل و به سمت توسعه راهحلهای عملی و مبتنی بر شواهد سوق میدهد.
این پژوهش در ماهنامه انجمن سلطنتی نجوم(Royal Astronomical Society) منتشر شده است.