برنامههایی برای اعزام دستهجمعی ماهوارههای پردازشگر هوشمصنوعی به مدار در حال طرح و بررسی است. افزایش چشمگیر تعداد پرتابها و بازورودها میتواند آلایندههایی را در لایههای بالایی جو تجمع دهد و پیامدهای بلندمدت اقلیمی و زیستمحیطی به همراه داشته باشد.
ابعاد مسأله: مراکز داده در مدار و فشار بر منابع زمینی
مراکز دادهٔ مبتنی بر هوشمصنوعی مصرف انرژی و آب را افزایش دادهاند. مؤسسهٔ EPRI برآورد کرده است که تا سال 2030 مراکز دادهٔ هوشمصنوعی ممکن است بخش قابلتوجهی از برق ایالات متحده را مصرف کنند. شرکتهایی مانند اسپیسایکس، آمازون و بلو اوریجین انتقال بخشی از محاسبات به مدار را بهعنوان راهکاری برای استفاده از انرژی خورشیدی و دور کردن گرما از سطح زمین پیشنهاد دادهاند. اما اجرای گستردهٔ این ایده میتواند هزینههای زیستمحیطی پنهانی بههمراه داشته باشد که لازم است پیش از گسترش برنامهها بررسی شود.
آلودگیهای کلیدی و پیامدهایشان
- کربن سیاه: سوخت بسیاری از راکتها ذرات کربن سیاه تولید میکند که در ارتفاعات بالا سالها باقی میماند و اثرات متفاوت و گستردهتری نسبت به آلایندههای سطحی دارد و میتواند گرمایش جهانی را تشدید کند.
- اکسید آلومینیوم: بدنهٔ ماهوارهها و قطعات راکت معمولاً حاوی آلومینیوم است؛ هنگام بازورود و سوختن در جو، تبدیل به ذرات اکسید آلومینیوم میشود که در تخریب لایهٔ اوزون نقش دارد (رجوع: پروتکل مونترال).
- ماندگاری بالا: فرآیندهای جوی در لایههای فوقانی بسیار کندترند؛ بنابراین آلایندههای مداری میتوانند سالها باقی بمانند و تجمع یابند، در حالی که آلایندههای سطحی معمولاً سریعتر زدوده میشوند.
پرتابهای انبوه و پیامدهای بلندمدت
در صورت راهاندازی کنستلاسیونهای صدها هزار یا میلیونتایی، شمار پرتابها و بازورودها بهطور قابلتوجهی افزایش خواهد یافت. بهویژه راکتهای بزرگ مانند استارشِیپ بهخاطر حجم پیشران مصرفی پتانسیل انتشار آلاینده در لایههای بالایی جو را افزایش میدهند. برخی پژوهشها نشان میدهند هر پرتاب سنگین میتواند معادل هزاران تا دهها هزار تُن انتشار دیاکسیدکربن یا آلایندههای دیگر داشته باشد؛ برآورد میشود برنامههای در مقیاس میلیون ماهواره احتمالاً دهها تا صدها هزار پرتاب نیاز داشته باشند، رقمی بسیار فراتر از صدها پرتاب کنونی.
بازورود ماهوارهها و انتشار ذرات فلزی
در بازورود، بخشهایی از ماهوارهها تبخیر و اکسید میشوند. ذرات آلومینیوم و دیگر مواد فلزی یا ترکیبات احتمالا سمیتر در لایههای بالایی پخش میشوند و میتوانند با گازهای جوی واکنشهای شیمیایی پیچیدهای انجام دهند. بهدلیل عدم قطعیت علمی دربارهٔ جزئیات این واکنشها و «نقاط بحرانی» آنها، پیشبینی اثرات بلندمدت دشوار است.
اقدامات پیشنهادی و ملاحظات سیاستی
کارشناسان پایداری فضایی و شیمی اتمسفر تأکید میکنند که پیش از گسترش کنستلاسیونها باید ارزیابی زیستمحیطی جامع و مدلسازی دقیق انجام شود. پیشنهادهای مشخص عبارتاند از:
- تعیین سقف انتشار برای پرتابها و الزام به گزارش شفاف انتشارات.
- سرمایهگذاری در تحقیق و توسعهٔ پیشرانها و طراحی راکتهایی که ذرات کمتری تولید کنند.
- کاهش جرم ماهوارهها و استفاده از مصالحی که در بازورود ترکیبات کمخطر تولید کنند.
- ایجاد سازوکارهای نظارت بینالمللی و مقررات مشترک برای مدیریت بار آلودگی در لبهٔ فضا.
منابع منتخب
برای مراجعه به منابع پایه میتوان به گزارشها و صفحات عمومی زیر رجوع کرد: مؤسسهٔ EPRI، صفحهٔ ویکیپدیا دربارهٔ اثرات زیستمحیطی پرتاب راکتها و پوشش تخصصی سایت Space.com.
چشمانداز
انتقال بخشی از زیرساخت محاسباتی به مدار ممکن است بخشی از آینده فناوری باشد؛ با این حال بدون سیاستگذاریهای زیستمحیطی و فناوریهای پاکتر، افزایش پرتابها خطر افزودن بارهای جدید و پایدار به اتمسفر و اقلیم زمین را در پی دارد. صنعتی پایدار نیازمند تطابق نوآوری با حفاظت بلندمدت از سیارهٔ میزبان است.
