ما دست به پروژههای عظیم مهندسی میزنیم، بیآنکه واقعاً بدانیم پیامدهای بلندمدت آنها چه خواهد بود. خودِ تغییرات اقلیمی نمونهای کامل از این وضعیت است؛ هیچکس در آغاز انقلاب صنعتی تصور نمیکرد که بیش از صد سال بعد، گازهای حاصل از موتورهای احتراقی آنها دمای کلی زمین را افزایش دهد و جان و معیشت میلیونها نفر را به خطر بیندازد، چه برسد به تأثیری که بر گونههای دیگری که با آنها در این سیاره شریکیم خواهد گذاشت. اکنون، بنا بر گزارشی تازه از مؤسسه سالاتا در دانشگاه هاروارد، به نظر میرسد در این قرن نیز در حال پیمودن همان مسیر ناآگاهانه هستیم، اما اینبار در قالب چالشی مهندسی با نام «ابرصورتفلکیهای ماهوارهای».
تا اوایل ماه ژانویه، بیش از ۱۴ هزار ماهواره فعال در مدار زمین وجود داشت. شرکتهای بزرگی مانند اسپیسایکس، بلو اوریجین و همچنین ارائهدهندگان نوظهور ابرصورتفلکیهای ماهوارهای در چین، برنامه دارند در سالهای آینده دهها هزار ماهواره دیگر به فضا پرتاب کنند. این ماهوارهها، چون نسبتاً ارزان و بهصورت انبوه تولید میشوند، معمولاً تنها برای عمری حدود ۵ تا ۱۰ سال طراحی شدهاند و قرار است پس از پایان دوره کارکردشان، در هنگام ورود مجدد به جو زمین بسوزند و از بین بروند. حفظ ناوگانی با چنین تعداد عظیم و چنین طول عمر کوتاهی، به این معناست که این ابرصورتفلکیها ممکن است روزانه تا ۲۳ ماهواره را در لایههای بالایی جو زمین بسوزانند.
دلیل خوبی برای این کار وجود دارد. شرکتها نمیخواهند ماهوارههای ازکارافتاده را در مدار رها کنند؛ زیرا ممکن است این ماهوارهها متلاشی شوند و زنجیرهای از برخوردها و تخریب ماهوارهها را آغاز کنند، پدیدهای که به «سندروم کسلر» معروف است. در چنین سناریویی، مدار زمین میتواند برای دههها چنان آلوده و خطرناک شود که دسترسی به فضا عملاً ناممکن گردد. در عین حال، مقررات مربوط به خروج ماهوارهها از مدار عمدتاً بر ایمنی انسانها در سطح زمین متمرکز بوده است. اداره هوانوردی فدرال ایالات متحده، بهدرستی، نمیخواهد برخورد تکهای از زبالههای فضایی با یک انسان و مرگ او به رخدادی عادی تبدیل شود.
وقتی نه امکان رها کردن ماهوارهها در مدار وجود دارد و نه بازگرداندن کامل آنها به سطح زمین، برای اپراتورهای ابرصورتفلکیهای ماهوارهای عملاً راهی جز سوزاندن آنها در جو باقی نمیماند. اما همانطور که پیشتر گزارش شده، این راهحل نیز پیامدهای ناخواسته فراوانی دارد. ماهوارهها حاوی مواد گوناگونی هستند که برای محیطزیست زیانآورند و این مواد با سوختن در جو بهسادگی ناپدید نمیشوند. آنها به ذراتی تبدیل میشوند که ممکن است برای مدت بسیار طولانی، حتی بهطور نامحدود، در استراتوسفر باقی بمانند؛ لایهای از جو که پدیدههایی مانند باران نمیتوانند بهراحتی این ذرات را از آن پاک کنند.
حضور همین ذرات در استراتوسفر ممکن است بر الگوهای جوی تأثیر بگذارد. مواد آلی مانند پلاستیک و فیبر کربن که در ساخت ماهوارهها به کار میروند، هنگام سوختن به نوعی دوده کربنی تبدیل میشوند. نوع دوده اهمیت زیادی دارد؛ برخی از انواع آن نور را بازتاب میدهند، در حالی که برخی دیگر بیشتر تمایل به جذب آن دارند. تغییرات دمایی در استراتوسفر، که خود محرک الگوهای باد در لایههای پایینتر جو هستند، میتوانند تأثیرات بزرگی بر الگوهای آبوهوایی داشته باشند. بنابراین، هرگونه تغییر در میزان جذب یا بازتاب نور خورشید در این لایه، مانند تغییری که بهواسطه دوده کربنی ایجاد میشود، میتواند اثرات گسترده و هنوز بهخوبی شناختهنشدهای بر آبوهوای سطح زمین داشته باشد.
ماده بالقوه زیانآور دیگری که از سوختن ماهوارهها آزاد میشود، آلومینیومی است که بسیاری از بدنههای آنها از آن ساخته شدهاند. آلومینیوم سبک و مقاوم است و همین ویژگیها آن را برای کاربردهای فضایی ایدهآل میکند. اما هنگامی که در استراتوسفر میسوزد، میتواند بستری برای واکنش کلر با لایه اوزون فراهم کند و در نتیجه به این سپر محافظ زمین آسیب برساند. «پروتکل مونترال» که در سال ۱۹۸۹ برای محدود کردن انتشار کلروفلوئوروکربنها ـ موادی که باعث ایجاد حفره در لایه اوزون بر فراز قطبها شده بودند ـ تصویب شد، نقش بسیار مؤثری در فراهم کردن شرایط برای بازسازی تدریجی این سپر حفاظتی ایفا کرده است. اکنون، موج جدیدی از آزمایشهای مهندسی ممکن است روند بهبود لایه اوزون را کند کند یا حتی در بدترین حالت آن را معکوس سازد.
پروتکل مونترال خود نمونهای عالی از این است که چگونه مقرراتگذاری مؤثر، وقتی علم بهخوبی درک شده و سیاستگذاری هوشمندانه طراحی شده باشد، میتواند چالشهای مهندسی را مدیریت کند. اما متأسفانه درباره تأثیر سوختن ماهوارهها در جو، هنوز نه دانش علمی ما کامل است و نه چارچوبهای سیاستی مناسبی شکل گرفتهاند. ما به درک دقیقتری از اثرات مستقیم زیستمحیطی این فرایندهای خروج از مدار نیاز داریم. همچنین باید بتوانیم میان گزینههای مختلف موازنهای منطقی برقرار کنیم: از یک سو خطر قفل شدن دسترسی بشر به فضا در صورت رها کردن ماهوارهها در مدار، و از سوی دیگر احتمال آسیب به محیطزیست یا حتی انسانها و زیرساختها در سطح زمین.
علم ابزاری است که به ما کمک میکند این موازنهها را بفهمیم و بر اساس آن تصمیمگیری کنیم. ما هنوز در ابتدای مسیر رشد نمایی ابرصورتفلکیهای ماهوارهای هستیم. پژوهشهای بیشتری لازم است، و هرچه زودتر بهتر؛ زیرا نشانههای اولیه درباره تأثیرات اقلیمی چندان امیدوارکننده نیستند. اکنون که در آغاز عصر ابرصورتفلکیهای ماهوارهای قرار داریم، هرچه سریعتر بتوانیم پیامدهای زیستمحیطی آنها را بشناسیم و مدیریت کنیم، آیندهای ایمنتر برای زمین و حتی برای فعالیتهای فضایی خود رقم خواهیم زد.
