Cititorii fideli ai rubricii CHANGE.WORLD știu deja că, o dată la câteva săptămâni, le solicit atenția în legătură cu evenimente care se petrec în afara planetei noastre și a atmosferei sale, în spațiul extraterestru. Tradiția aceasta este legată de faptul că o parte dintre procesele semnificative legate de viitor se petrec în cosmos și sunt determinate de explorările științifice, cercetările tehnologice și acțiunile politice extra-planetare. Obiecțiile celor care consideră că omenirea investește prea mult în spațiu când sunt atâtea probleme de rezolvat aici, pe Pământ, sunt justificate, dar ceea ce ei poate omit din raționamentele lor este faptul că o parte dintre soluțiile problemelor terestre se găsesc în Universul infinit din afara atmosferei. Parafrazând cuvintele unei personalități faimoase, peste câteva secole omenirea va exista în Cosmos sau nu va mai exista deloc. Până atunci, spațiul de câteva sute de kilometri din proximitatea planetei noastre devine din ce în ce mai aglomerat. Această aglomerare a spațiului extra-planetar din proximitatea Terrei este subiectul articolului de astăzi.
Fascinația omenirii pentru Univers datează de la începuturile istoriei, de când oamenii și-au îndreptat privirile, în nopțile senine, spre bolta cerească înstelată. Luneta astronomică este o invenție a Renașterii, datând din a doua jumătate a secolului al XVI-lea, paternitatea fiind disputată între Anglia, Italia și Țările de Jos. Din ce în ce mai perfecționate, cu adăugiri legate de detectarea lungimilor de undă din afara spectrului vizual, lunetele au constituit până spre sfârșitul secolului XX instrumentarul care a permis explorarea tainelor Universului de la sol. Era explorării spațiale a însemnat și lansarea primelor telescoape spațiale, dar și o problemă suplimentară pentru observatoarele de pe suprafața Pământului. Multiplicarea obiectelor cerești și în special a sateliților de comunicație pe orbite relativ joase înseamnă că nopțile înstelate nu vor mai fi la fel, și asta se va întâmpla în viitorul apropiat. Un exemplu: pe 24 mai 2019, o rachetă Falcon 19 a companiei SpaceX a lansat simultan 60 de sateliți de comunicații. Acest ‘roi’ de sateliți a produs panică în acea noapte în rândul astronomilor profesioniști și amatori. Până în acel moment fuseseră lansați doar vreo 70 de sateliți de comunicații și lansarea de atunci aproape dubla numărul obiectelor cerești similare. Perspectivele erau însă și mai intimidante. Tehnologia rachetelor reutilizabile promovată în premieră de SpaceX nu numai că permitea lansarea simultană a unui număr mare de obiecte în spatiu, dar și reducea considerabil costul lansărilor. Programul Starlink, din care tocmai fusese trasă prima salvă, prevedea lansarea a douăsprezece mii de sateliți într-o primă fază și numărul acestora ajungea la patruzeci de mii în faza a doua, grupați în formații în forma de scoică, la înălțimi între 335 și 614 km. Urmează să dispară nopțile senine în care astronomii de pe Pământ pot căuta pe cer constelațiile îndepărtate?
Starlink nu este însă singură pe piață telecomunicațiilor prin satelit. Uniunea Internațională de Telecomunicații (ITU) estimează, conform cererilor pentru alocarea de benzi de frecventa pentru comunicații, că numărul sateliților care ar putea fi lansați până în 2030 este de peste o sută de mii. Printre concurenții lui SpaceX se numără OneWeb, o firmă engleză care a lansat deja 200 din cei 6 400 de sateliți în plan, proiectul Kuiper al firmei Amazon cu 3 000 de sateliți, și programul de comunicații al Chinei care are în plan lansarea a 13 000 de sateliți la înălțimi intre 500 și 1 145 km. Telecomunicațiile reprezintă cea mai importantă doar una din multiplele aplicații posibile ale economiei spațiale care se estimează că va creste până la un trilion de dolari în 2040, de la 350 de miliarde în 2016. Între 50 și 70% din această creștere va fi datorată comunicațiilor Internet prin satelit. Activitățile de standardizare ale Internetului Spațial, începute cu vreo două decenii în urma ca o curiozitate în organizații internaționale, au devenit în ultimii ani proiecte prioritare.
De ce este nevoie de un număr așa de mare de sateliți? Scopul principal al comunicațiilor spațiale este de a asigura legătura Internet performantă pentru orice punct de pe suprafața globului pământesc. Pentru a atinge acest scop, este necesară o acoperire a suprafeței Pământului cu sateliți cât mai apropiați intre ei, căci siguranța comunicațiilor și economia de energie sunt proporționale cu pătratul distanțelor între sateliții releu. Reprezintă 100 000 de sateliți un număr controlabil? Teoretic, nu ar trebui să fie nicio problemă. Pentru comparație, în anul 2017 se aflau în aer simultan în medie peste 9 000 de avioane, iar în perioadele de vârf până la 20 000 de avioane, zborurile desfășurându-se pe o înălțime de 11 kilometri. (În cei doi ani de la declanșarea pandemiei, aceste cifre au fost mai reduse.) Sateliții în spațiu au o gamă de înălțimi de câteva sute de kilometri. Ar fi necesar, deci, doar a ordona și coordona traficul spațial, așa cum se întâmplă cu cel aviatic. Problema este că această standardizare este în faze incipiente. Tratatul Spațiului Exterior (Outer Space Treaty) lasă pentru moment responsabilitățile consecințelor oricăror incidente în sarcina țărilor lansatoare, în timp ce alocarea frecvențelor de comunicații este administrată de ITU. Acest cadru este insuficient. Ar trebui reglementate o serie de probleme printre care cele mai urgente sunt evitarea ciocnirilor dintre sateliții activi și cei ieșiți din funcțiune sau rămășițele lor, scoaterea de pe orbită a sateliților care și-au încheiat ciclul de viață utilă, controlul experiențelor militare și, dacă s-ar putea, interzicerea folosirii în spațiu a diferitelor forme de armament. Ar trebui reglementate și formele și suprafețele sateliților, în așa fel încât aceștia să nu devină elemente de obstrucție a câmpurilor vizuale ale astronomilor de pe suprafața planetei. Deja aici s-au înregistrat progrese, prin discuții directe între grupurile de astronomi și compania SpaceX. Problema în 2019 a fost că sateliții fuseseră lansați cu oglinzile solare care captează energia folosită de aceștia în spațiu desfășurate și orientate aleator. În fapt, nu este necesară desfășurarea lor la lansare, iar orientarea spre Soare ar economisi energia reflectată spre Pământ, care oricum se pierde. SpaceX a remediat deja o parte din aceste probleme. Viitoarele acorduri internaționale ar trebui să facă din sateliții de telecomunicații obiecte invizibile cu ochii liberi de pe Pământ.
O ilustrare a pericolelor aglomerației spațiale o reprezintă și incidentul care s-a petrecut pe 15 noiembrie și care a pus în alertă astronauții care se aflau în acel moment în Stația Spațială Internațională – patru americani, doi ruși și un german. Aceștia au fost treziți din somn cu o alertă reală (‘acesta nu este un exercițiu!’) de coliziune cu obiecte spațiale aflate în proximitate. Era vorba despre deșeuri cosmice, rezultate în urma distrugerii unui satelit de spionaj rusesc, Kosmos-1408, ca urmare a testării de către Rusia a unei arme anti-satelit. Cam 1 500 dintre aceste deșeuri erau destul de mari pentru a fi observabile de stațiile radar americane, și erau grupate într-un ‘nor’ aflat în apropierea Stației Spațiale. Experții rusi și cei care au în grijă zborul internațional au avut opinii diferite în legătură cu pericolul real și incidentul a trecut fără vreo consecință cunoscută, dar el aduce încă un argument părerilor conform cărora Tratatul Spațiului Exterior semnat în 1967 are nevoie urgent de revizuire și extindere. Un alt tratat legat de prevenirea lansării și folosirii de arme și a utilizării forței în spațiul extra-terestru, propus de China și Rusia în 2008, nu este agreat de Statele Unite. Pentru moment, incidentul din noiembrie a crescut cam cu 10% cantitatea de deșeuri cosmice, care pot fi urmărite de pe suprafața Pământului. Și India, China și Statele Unite au executat în trecut teste similare. Negocierile sunt deocamdată înțepenite pe culoarele Organizației Națiunilor Unite.
Să ne întoarcem la cerul înstelat și observarea sa. Nimic nu poate însămânța mai bine, într-un copil, curiozitatea explorării Universului decât o lunetă îndreptată spre ceruri în nopțile senine. Poate că lunetele viitorului vor detecta mai mulți sateliți și mai puține stele, dar în definitiv și sateliții sunt obiecte fascinante de urmărit. Cât despre cercetările astronomiei științifice, există alternative la observările de la sol. Se vorbește de multă vreme despre instalarea de observatoare astronomice pe partea ‘nevăzută’ a Lunii, de unde vederea nu este obstrucționată de niciun satelit artificial. O altă variantă sunt telescoapele spațiale. Întreaga comunitate științifică legată de astronomie și explorare spațială așteaptă cu încordare lansarea telescopului spațial James Webb. Data actualizată a lansării este 22 decembrie, cu o lună mai târziu decât precedentul termen, care fusese 22 noiembrie, și care era și el, de altfel, un termen decalat. Proiectul acesta a fost conceput în anii 1990, la scurt timp după lansarea telescopului Hubble. Numele care i-a fost atribuit este al șefului NASA din anii 1960, deceniul de glorie al agenției în perioada cursei spre Lună. De la estimările inițiale de 500 de milioane de dolari, costurile au ajuns la 9,7 miliarde de dolari și fiecare zi de întârziere mai adaugă un milion. Performanțele tehnice sunt însă uluitoare. Telescopul spațial James Webb va avea o sensibilitate care îi va permite să detecteze fotoni cu o vârstă de 13,5 miliarde de ani, cu ‘doar’ 300 de milioane de ani de la nașterea Universului. Aceasta va permite vizualizarea proceselor de naștere a galaxiilor și a primelor generații de stele. Viziunea Poetului, exprimată uimitor cu câteva decenii înainte ca Einstein să publice teoria relativității, începe să prindă contur:
La steaua care-a răsărit
E-o cale-atât de lungă,
Că mii de ani i-au trebuit
Luminii să ne-ajungă.
Poate de mult s-a stins în drum
În depărtări albastre,
Iar raza ei abia acum
Luci vederii noastre,
Icoana stelei ce-a murit
Încet pe cer se suie:
Era pe când nu s-a zărit,
Azi o vedem, şi nu e.
(Articolul a apărut iniţial în revista culturală ‘Literatura de Azi’ – http://literaturadeazi.ro/)