Dàn vệ tinh internet mang nguy cơ hủy hoại vĩnh ngành thiên văn học

Những nguy cơ khó lường của một dàn vệ tinh cung cấp internet cho toàn cầu.

Cộng đồng yêu thích thiên văn đang đứng ngồi không yên, ngày một nhiều những vệ tinh được phóng lên quỹ đạo thấp cản trở tầm nhìn của những người thích ngắm sao và cả những chuyên gia nghiên cứu Vũ trụ. Báo cáo mới do Hội Thiên văn Hoa Kỳ (AAS) soạn thảo đưa ra kết luận đáng lo ngại: những vệ tinh này sẽ “thay đổi cả những yếu tố cơ bản của việc quan sát thiên văn”, bên cạnh đó ảnh chụp ban đêm chứa ánh sáng mặt trời phản chiếu vào vệ tinh sẽ có thể trở thành điều bình thường mới. Càng thấy nhiều vệ tinh, giới nghiên cứu mới càng thấy ảnh hưởng của chúng.

Dàn vệ tinh Starlink hiện hữu dưới dạng những sọc trắng.

Có thể lấy ngay ví dụ về dàn vệ tinh Starlink của SpaceX. Từ những ngày đầu phóng Starlink lên không, những người chụp ảnh màn đêm đã thấy ngay tác động của dàn vệ tinh mới chỉ chục chiếc. Chưa dừng lại tại đó, SpaceX dự định sẽ phóng lên 12.000 vệ tinh, và nếu suôn sẻ con số này sẽ lên tới 42.000. SpaceX còn không phải công ty nuôi tham vọng cung cấp internet vệ tinh duy nhất, khi mà tập đoàn Amazon của Jeff Bezos, công ty OneWeb có trụ sở tại London hay dự án Sphere của nước Nga cũng đang phát triển và rục rịch xin giấy phép phóng vệ tinh. Thiên văn học sẽ khác xưa nhiều trong những thập kỷ tới.

“Việc dàn vệ tinh Starlink của SpaceX hiện rõ trên trời khiến nhiều người giật mình”, Megan Donahue, nhà thiên văn học công tác tại Đại học Bang Michigan và là cựu chủ tịch AAS cho hay. Nhiều người hứng thú với dàn đèn thú vị trải dài trên không, những giới yêu thích thiên văn lại khó chịu vô cùng với những dải màu trắng vắt ngang tấm ảnh chụp bầu trời của họ. Dàn vệ tinh của Elon Musk chắn tầm nhìn sao cũng như nhiều thiên thể khác, khiến người người lo lắng về một tương lai nơi các dịch vụ internet vệ tinh cạnh tranh từng “mét vuông” bầu trời.

Vệ tinh Starlink trước khi được phóng.

Với số lượng vệ tinh trên quỹ đạo hiện lên tới 2.600, việc những vật thể nhân tạo này làm hỏng ảnh chụp không gian chẳng mới, thế nhưng mọi chuyện không đơn giản vậy. Theo lời Jeff Hall, giám đốc Đài thiên văn Lowell và đồng tác giả bản báo cáo của AAS, phần lớn những vệ tinh kia tỏa ra ánh sáng rất khiêm tốn. Ngay cả khi lên ảnh, chúng cũng chỉ là những chấm trắng rất nhỏ.

Dàn vệ tinh internet được phóng lên quỹ đạo thấp sẽ sáng chói do phản chiếu ánh Mặt Trời, hơn rất nhiều những vệ tinh bay cao kia. Chúng tạo vệt sáng trên ảnh, đôi khi còn làm ảnh hưởng tới những dữ liệu khác nữa. Trước đây, tỷ lệ ảnh bị hỏng bởi vệ tinh chỉ đâu đó khoảng 1/100, giờ đây các nhà thiên văn học đối mặt với việc ⅔ số dữ liệu chụp bầu trời có thể trở nên vô dụng.

Với thế hệ kính viễn vọng mới với khả năng đo đạc cực nhạy bén hay có góc nhìn rộng, những dàn vệ tinh chói sáng kia sẽ là trở ngại lớn. Kể cả dữ liệu của những đài thiên văn quan sát những vật thể gần, đơn cử như Kính viễn vọng khảo sát Góc rộng và Hệ thống Phản ứng nhanh của Đại học Hawaii (Pan-STARRS), cũng đã hỏng do dàn vệ tinh mới. Hãy tính tới cả trường hợp xấu của thiên thạch bay về phía Trái Đất: dữ liệu có thể hỏng tới mức ta không có được cảnh báo đủ sớm để đưa ra những phương án kịp thời.

Ba đường màu trắng trong ảnh chính là vệ tinh Starlink.

Ví dụ điển hình nhất có lẽ là Đài thiên văn Vera C. Rubin đặt tại Chi-lê, là cơ sở trị giá tỷ đô được thiết kế để phát hiện những tín hiệu quang học mờ nhạt và những tín hiệu cận hồng ngoại khó phát hiện. Nó vốn được dùng để quan sát những thiên thể nhỏ nơi xa và phát hiện dấu vết của vật chất tối cũng như năng lượng tối. Các mô hình giả lập cho thấy có tới 30% hình ảnh do kính viễn vọng Vera Rubin chụp được bị ảnh hưởng bởi ít nhất một vệt sáng do vệ tinh Starlink tạo nên. Hàng trăm khám phá khoa học có thể bị ảnh hưởng, chậm tới hàng thế hệ chỉ vì một dàn vệ tinh trên quỹ đạo.

Theo nhận định của Donahue, cách giải quyết hiệu quả nhất là giảm độ sáng của dàn vệ tinh đi 100 lần. Bên cạnh đó, một hệ thống lần dấu vệ tinh cho thấy khi nào chúng bay qua vùng trời đang được quan sát cũng sẽ giúp các chuyên gia tránh ánh sáng chói.

Một cách xử lý khác là giảm khả năng phản chiếu ánh sáng của vệ tinh. SpaceX cũng mới thử nghiệm sơn “DarkSat” nhưng kết quả không khả quan, hiện họ đang tìm cách lắp đặt một tấm chắn ánh nắng Mặt Trời có tên VisorSat trên mọi vệ tinh sau này, nhưng có vẻ giới khoa học cũng chưa khẳng định tấm chắn này sẽ hiệu quả. Ông Jeff Hall nhận định cách đơn giản nhất có lẽ là quay mặt phản chiếu ra chỗ khác, không hướng xuống mặt đất nữa.

Dàn vệ tinh Starlink ít lâu sau khi lên quỹ đạo.

OneWeb đề xuất rằng vệ tinh của họ sẽ bay cao hơn hẳn so với Starlink của SpaceX, từ đó lượng ô nhiễm ánh sáng sẽ giảm. Báo cáo của AAS lại cho thấy vệ tinh càng cao thì chúng sẽ ở lại trong khung hình càng lâu. Độ sáng có thể giảm, nhưng khả năng chặn tầm nhìn vẫn còn đó, thậm chí tệ hơn khi vệ tinh che tầm nhìn của kính thiên văn suốt cả đêm dài. Theo báo cáo, AAS khuyên các tổ chức không lên đưa dàn vệ tinh của mình lên quá độ cao 600 km.

May mắn là mọi công ty đều sẵn sàng giải quyết vấn đề nan giải này. Báo cáo của AAS dày đặc những ý kiến đóng góp từ SpaceX và OneWeb, họ sẵn sàng hợp tác và tìm hướng giải quyết êm đềm. Mà giới thiên văn học cũng chỉ có thể dựa vào thái độ hợp tác của các bên phóng và điều hành vệ tinh, bởi lẽ chẳng có luật lệ nào cấm họ đưa thiết bị lên quỹ đạo. Tuy nhiên, các công ty cung cấp dự định cung cấp dịch vụ internet này cũng hiểu những ảnh hưởng tiềm tàng của dàn vệ tinh, cố gắng tránh né xung đột với các bên nghiên cứu khoa học cũng như những nhà thiên văn học nghiệp dư.

Theo Tổ Quốc