Шта то вреба „с оне стране“ неба?

категорија Наука / дана 24/05/2020 у 6:23 часова /

Пише: Бранко Симоновић Звездар

Од тренутка када су се браћа Рајт 1903. године успела отиснути од земље/Земље направом тежом од ваздуха и узлетети „у небо“ (или бар наговeсте тај пут), прошло је време једне генерације када је човек успео отићи „с оне стране неба“, у васиону. Човечанство је на тако велики корак као што је онај браће Рајт чекало и сањало од када постоји. А, затим, доживело је за живота многих појединаца да посведочи други, још већи, корак – освајање васионског простора. Космичка ера је била једна од оних прекретница у историји које време с правом дели на „пре и после“. Претежак би био труд обухватити све оно што је тај вал напретка донео – у сваком смислу те речи! Од космичке ере користи су имали сви – и наука, и свакодневни живот, и екологија,.. и војска (на жалост). Наравно, тако велики подухвати су захтевали и веома велику и сложену инфраструктуру, како за развој тако и за коришћење, коју су могле обезбедити само велике силе. На почетку то су били СССР и САДистан, али није много прошло када су се у ту трку укључили и ини. Нека сасвим селективно буду споменуте само Индија и Кина – која постаје све равноправнији изазивач у том окршају гиганата са изразито прогресивним развојем [1]. Ипак, прва деценија 21. века је у ту игру увела и појединце, тј. компаније које нису биле део државног система, већ су се мање-више независно развијале и расле [2]. Њих углавном препознајемо по њиховим власницима, који су млади постали милијардери – пословни способни људи који су своје знање и богатство могли усмерити на ово ново тржиште, креативно и конкурентно. Њихови домети за сада нису толики да у свему и сасвим могу парирати наведеним гигантима, али то је околност која се брзо мења и ми смо управо сведоци почетка тог напредавања. За разлику од националалних (и мултинационалних, ESA) компанија које својим програмима покривају разна научно-истраживачка поља и војне инсталације, приватне иницијативе су углавном усмерене ка комерцијалним садржајима као што су телекомуникације, односно усмерене су на околоземаљски простор. Свакако највећа приватна компанија је SpaceX, Илона Маска (Еlon Mask) [3], која ја и најпознатија широј јавности. Њене могућности су свестране, а развој брз и силовит. Један од програма ове компаније јесте тема овог приказа – додуше, из угла последица које нису видљиве на први поглед, а које су потенцијална злослут за будућност.

Вештачки Земљини сателити (ВЗС) и њихово праћење

Први Спутњик је уједно био и први вештачки Земљин сателит који су људи могли посматрати, као бледи звездолики објекат који се кретaо међу звездама. И, заиста, за разлику од авиона који трепћу својим сигналним светилима сателити имају углавном постојан сјај – он се упадљиво мења само док улазе или излазе из Земљине сенке и полусенке. Но, има и таквих случајева када сателит ротира, па изгледа као да се лагано пали и гаси. Сјај сателита потиче од сунчеве светлости која се одбија са њихове површине, и зависи од тога како су оријентисани у односу на посматрача и Сунце – они не светле сопственом светлошћу! Сателити не стоје у месту, већ се крећу по небу – релативно споро, па их не можемо помешати за метеором (народски звезда падалица) који траје секунд или краће. На жалост, током нато-агресије на нашу домовину родио се мит о „шпијунском сателиту“, који се и данас може чути. Удружени страх и незнање нису се запитали како је могуће да нешто што је предвиђено за шпијунажу упадљиво светли на небу као нека реклама (а, да не говоримо о томе како уопште постиже да стоји на једном месту и не падне?). То је била Венера, коју у народу знамо као Звезда Даница, и која се (стицајем околности) и ових вечери види над западним делом неба, као и тада – после Сунца и Месеца постиже највећи сјај. Но, сателити су углавном тамни, и најчешће их не опажамо голим оком. Али, у том мноштву се издвајају две групе сателита. Први је Међународна васионска станица (ISS), чија предходница је била станица Мир. Она може постићи велики сјај – скоро као Венера ових вечери – захваљујући изузетно великим соларним панелима. – Полако се појави на јендом делу неба, затим језди по њему повећавајући сјаја полако, док не доживи врхунац, и затим супротним редом – тамни како се удаљава, затим зађе у полусенку и убрзо нестане у мраку купе Земљине сенке. С обзиром на то да се ова станица налази на висини од приближно 400 километара потребно јој је ~90 минута да обиђе Земљу. Наравно, да би се видела неопходно је да прелети тако да је у догледу посматрача – то може бити сасвим ниско на његовом хоризонту, али и веома високо, када прелет најдуже траје и постиже највећи сјај у врхунцу. Уколико знамо координате места на коме се налазимо овакве прелете је могуће у секунд предвидети (са свим појединостима кретања по небу) помоћу разних платформи које су развијене за то (данас их има много). Исто важи и за другу важну групу сателита из многочлане породице Иридијум (Iridium). За разлику од ISS њихови прелети знатно краће трају, до двадесетак секунди, али их одликује веома висок сјај који брзо постижу – „иридијумови бљескови“. Он може бити двоструко већи од сјаја Венере, али то не бива увек. Ово су два примера који су упадљиви и неретко збуњивали људе који су звали да се распитају о томе. У сваком случају, лов на сателите може бити релативно једноставан и занимљив подухват. Тако је, углавном, било до сада. Оно што је новост на том пољу јесте појава Старлинк сателита који су и основна тема овог написа.

Starlink [4]

Пре извесног времена пажњу јавности су привукли новински написи који су открили „топлу воду“ (са пратећим познатим колоритом извештавања), а тицали су се необичне небеске појаве – колона звездоликих објеката која се попут воза креће по небу. И мада необичност тог призора није спорна, чињеница је да није нова, само је било питање времена када ће је искористити за „велику причу“. Равно годину дана, периодично, својом ракетом Фалкон-9 (Falcon 9 FT) Маск подиже по 60 сателита Starlink у ниску орбиту. До сада је било 7 (8) таквих лансирања, и успешно је постављено 422 сателита, а у плану је да их буде – 12000! Пошто се истоваре из контејнера они се около Земље испрва крећу један за другим чинећи својеврсни воз. Њих смо могли видети, и крајем априла када је вест скренула пажњу на то, као што смо имали прилике то видети и раније. Што се саме „појаве“ тиче, она се не разликује умногоме од већ описаних примера, осим што је упечатљивија. Но, то није трајно стање јер се ови сателити планским маневрисањем распоређују на своја места у предвиђеној орбити – подижу се све више и с временом им тамни сјај. На тај начин се постепено гради сложена мрежа сателита који ће као целина чинити једну сателитску констелацију (буквални превод „сазвежђе“ у овом случају није добро решење). То није новост. И до сада смо имали неколико таквих структура (један од њих је и споменута породица Иридијумових сателита). Нека буде споменута једна која је такође у фази раста, то је OneWeb [5]. Ова констелација ће бројати около 650 сателита. Ипак, тешко је било шта што је до сада урађено упоредити са амбицијом да се небо премрежи са 12000 сателита. Сврха ових сателита је да обезбеде јевтин (не бесплатан!) и лако приступачан интернет на целој планети. На први поглед то делује задивљујуће и вредно хвале. Ипак, чини се да није све тако светло, али и наговештава прилично сиву будућност. Наравно, део тог ресурса биће понуђен научним програмима, али и војсци (!).

Кад од вишка „звезда“ глава заболи

Помисао на то да ће интернет били лако доступан широм планете свакако је примамљива. Ипак, та удобност има и своју цену – овде ћемо се осврнути само на астрономију. Као што је већ било речено, по небу се креће велико мноштво разних сателита – различитих намена, познати и непознати, на различитим висинама, различитих величина и способности одбијања сунчеве светлости. Голим оком се у највећем броју не виде, и да није раније споменутих примера не бисмо ни знали да постоје. Наравно, њих постајемо свесни онда када оставе траг свог прелета на фотографији (астрофотографији – аматерској или професионалној, у првом случају умеју бити украс, у другом су углавном сметња). Понекад пролете кроз видно поље телескопа, и слично. У сваком случају, ретке су „птице“ и не стварају велику главобољу. Мало је рећи да је у околоземаљском простору већ прилично велика гужва, како активних сателита, тако и космичког отпада (!). И зато нема сумње у то да ће свако масовно попуњавање тог простора осетно утицати на астрономски рад. То је и био повод да се Међународна астрономска унија огласи у поводу Starlink програма [6]. У перспективи учесталост пресецања видног поља телескопа ће се повећати – камере углавном раде са дугачком експозицијом. Трагови сателита на снимцима су сметња. Системи за претрагу неба ће имати додатни посао да препознају ове сметње (један такав ће бити LSST). Аутоматизоване, роботизоване, станице које аутономно раде, такође ће морати да се унапређују како би предвиделе ове нежељене појаве у свом пољу. У супротном ће чешће имати „лажну узбуну“. Такви су на пример системи за откривање и праћење потенцијално опсаних астероида и комета. Произвођач ових сателита је покушао да умањи њихову рефлесксивност. Један такав пробни сателит је чинио „вагон“ у „сателитском возу“ лансираном 7. јануара (DarkSat) [7]. Исход тог труда је повољнији, али не и довољно добар. И мада је ова ствар овде приказана у грубој скици, колико прилике дозвољавају, ипак је лако уверити се у то да се не може околоземљаски простор произвољно много попуњавати сателитима без последица по неки аспект живота и рада у поземљарском свету.

Ни радиоастрономија није поштеђена разних утицаја, интерференција, које долазе из околоземљаског простора. Заправо, радио небо непрестано светли, по њему се крећу сјајне трепераве тачке и „мрље“ вештачког порекла – бар их тако „виде“ радиотелескопи. У овом случају прилике су нешто уређеније, али то је далеко од доброг. Наиме, ако радио-спектар представимо дугиним бојама могли би рећи да постоје тачно одређене уске боје (тј. фреквенције) које су резервисане за радиоастрономију, и на тим учестаностима нема емитовања из вештачких извора. Али, у стварности, није сасвим тако. Радиосигнали из васионе су веома-веома слаби, и зато се користе изузетно велике антене и изузетно осетљиви и сложени пријемници. Ако неки сателит емитује радиозрачење на фреквенцији која је блиска (па и не тако блиска!) фреквеницији на којој радиотелескоп посматра небо, он ће ипак чинити сметњу иако само мали део тог зрачења прелива у домен фреквенције радиотелескопа – јер, он и тако посматра изузетно слабе сигнале. За разлику од визуелних пријемника, у овом случају није лако утврдити када је интерференција упрљала информацију. Са повећањем броја вештачких „радио звезда“ које се крећу по небу, и ова важна област астрономије ће бити ускраћена за неометан рад.

Екологија околоземљаског простора је такође велика и мрачна тема – као и свака екологија, на жалост. Разни сателити, цели и растурени, велики и веома мали делови, круже около Земље. Сваки од њих је својеврсни сателит, па и најмањи шраф или делић. Они се крећу великим брзинама, и представљају потенцијалну опасност за остале „учеснике“. Сателити су већ сами по себи веома скупи, а има и оних који су у том погледу изузетно вредни. Помисао да неко парченце, „камичак“ такорећи, може у трену да оштети такав уређај није пријатна. Посебно није пријатно када су у опасности људи (на пример посада на ISS, или неким будућим сличним мисијама), али и војни системи. Велике силе имају развијене програме који прате све ове „сателите“, све што се креће до најситнијих делова, управо како би на време предвиделе такве нежељене појаве (између осталог). Остаје питање шта ће бити са сателитима о којима је овде реч? Намера да се обарају у атмосферу како би сагорели није непозната, али и не наилази увек на одобравање свих [8].

Нема сумње у то да је околоземаљски простор одавно постао финансијски и стратешки важан, како за телекомуникационе и сродне комерцијалне сателите, тако и за војске развијених држава. Сада када су се у трку за попуњавање тог простора укључиле и приватне компаније, са којима нестаје монополски положај националних космичких компанија, и цена слања сателита постаје све приступачнија, што ће подстаћи масовност. Са друге стране, тај простор је одавно препознат од стране великих сила као стратешки важан у војном смислу, и које већ увелико развијају своје космичке снаге. Тешко је у једном кратком осврту обухватити све последице и појединости које прати овај вртоглави развој – у сваком погледу! Остаје питање ко и на који начин уређује то поље деловања? Правно, за ту ствар су надлежна тела при УН [9], али се чини да су стварни домети тих уредби кратки, а свакако заостају за убрзаним развојем догађаја. У осталом, чини се да свет све отвореније срља у самовољу и не мари много за то шта ће ма ко рећи. То је мрачна позорница политичких и економских игара моћи, и наивно је очекивати више од препорука. Остаје питање да ли је пред нама „тајкунизација“ околоземаљског простора? Да ли то значи да свако ко има довољно новца и моћи може чинити шта му је воља? Коме припада тај простор, и како се он осваја? Пред нама је велики подухват прављења мреже од 12000 сателита. Али, зашто би се на томе зауставили – није тешко замислити да се појаве нови играчи који ће на сличан начин одлучити да наступе на том новом тржишту. Куда то иде видимо већ сада, а камо ће стићи остаје да сачекамо.

Полазни извори за дубље истраживање

1. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_government_space_agencies

2. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_private_spaceflight_companies

3.1 https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX

3.2 https://www.spacex.com/

4. https://en.wikipedia.org/wiki/Starlink

5. https://en.wikipedia.org/wiki/OneWeb_satellite_constellation

6.1 https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau2001/

6.2 https://www.iau.org/public/images/detail/iau2001a/

6.3 https://www.iau.org/news/announcements/detail/ann19035/

7. https://www.teslarati.com/spacex-starlink-darksat-astronomy-impact-photos/

8. https://en.wikipedia.org/wiki/Space_debris