Federalna Komisja Łączności Stanów Zjednoczonych (FCC) zatwierdziła projekt gigantycznego kosmicznego lustra, które „na żądanie” ma odbijać światło słoneczne na Ziemię. Decyzję podjęto mimo sprzeciwu astronomów, opinii publicznej oraz poważnych obaw o bezpieczeństwo

FCC wydała firmie Reflect Orbital zgodę na przetestowanie satelity o nazwie Earendil-1. Jego zadaniem będzie odbijanie promieni słonecznych z powrotem na Ziemię, aby zapewnić dodatkowe światło i energię słoneczną na rozległych obszarach. Odbite światło ma obejmować pas terenu o szerokości około pięciu kilometrów, a satelita będzie musiał zmieniać ustawienie co cztery minuty.

To jednak dopiero początek. Reflect Orbital planuje, że do 2035 r. będzie dysponować flotą liczącą ponad 50 tys. satelitów, które – jak zapewnia firma – znajdą zastosowanie w rolnictwie, działaniach ratowniczych oraz innych sektorach przemysłu.

Projekt budzi wiele zastrzeżeń. Dotyczą zarówno wpływu na zdrowie i bezpieczeństwo ludzi, jak i oddziaływania na astronomię oraz środowisko niskiej orbity okołoziemskiej. Błyski pojawiające się podczas zmiany ustawienia luster mogłyby rozpraszać pilotów i kierowców. Dodatkowe światło mogłoby również zaburzać rytm dobowy roślin, zwierząt i ludzi. Z kolei czułe detektory teleskopów badawczych oraz kamery śledzące gwiazdy, wykorzystywane przez satelity znajdujące się na niższych orbitach, mogłyby zostać przeciążone i ulec trwałemu uszkodzeniu.

FCC stwierdziła jednak, że „ryzyko szkód związanych ze słonecznym reflektorem Reflect Orbital nie mieści się w zakresie kompetencji Komisji, której rolą jest wydawanie zezwoleń na korzystanie z widma częstotliwości radiowych”.

Dziwaczne kosmiczne pomysły

Projekty nowych rodzajów działalności na niskiej orbicie okołoziemskiej stają się coraz bardziej ekstrawaganckie. Są już na tyle osobliwe, że FCC opublikowała niedawno dokument zatytułowany „Spectrum Abundance for Weird Space Stuff” („Obfitość widma dla dziwacznych kosmicznych pomysłów”).

„To, co jeszcze niedawno należało do świata science fiction – czytamy w dokumencie – dziś amerykańskie firmy realizują w praktyce. Modernizują, przemieszczają i serwisują satelity, produkują leki w przestrzeni kosmicznej, budują prywatne statki kosmiczne przeznaczone do zamieszkania oraz prowadzą prywatne robotyczne misje na powierzchnię Księżyca.”

Planowane są również orbitalne centra danych dla sztucznej inteligencji liczone w milionach urządzeń. Do tego korporacje sprawiają wrażenie, jakby ścigały się w zgłaszaniu każdego pomysłu, który mógłby przekonać inwestorów do wyłożenia pieniędzy: od reklam w kosmosie, hoteli dla miliarderów i sztucznych rojów meteorów, przez kosmiczne pochówki skremowanych szczątków, po zasilane energią słoneczną wiązki promieniowania podczerwonego dla centrów danych czy różnego rodzaju orbitalne systemy rakietowe.

Określenie „dziwaczne kosmiczne pomysły” wydaje się zaskakująco trafne. Jak doszliśmy do tego punktu?

SpaceX kontroluje orbitę

Obecnie nad naszymi głowami krąży blisko 11 tys. satelitów Starlink należących do SpaceX. Każdy, kto chce umieścić satelitę na niskiej orbicie okołoziemskiej, musi uwzględniać operacje prowadzone przez SpaceX albo bezpośrednio koordynować z nią działania. W przeciwnym razie ryzykuje kolizję, jak w przypadku niemal zderzenia satelity Starlink z chińskim satelitą w grudniu 2025 r.

Nawet podczas startów misji Artemis I w 2022 r. oraz Artemis II w 2026 r. konieczne było wyznaczenie niewielkich „okien” czasowych, aby uniknąć kolizji z satelitami, w tym należącymi do Starlinka.

Koordynacja sama w sobie jest czymś pożądanym. Problem pojawia się, gdy staje się koniecznością dlatego, że jedna korporacja faktycznie zajęła znaczną część niskiej orbity okołoziemskiej. Tymczasem Traktat o przestrzeni kosmicznej z 1967 r., podpisany przez ponad sto państw, w tym Stany Zjednoczone, Chiny i Rosję, stanowi, że „przestrzeń kosmiczna nie podlega zawłaszczeniu przez państwa poprzez roszczenia suwerenności, użytkowanie ani okupację”.

To, czy tak szerokie wykorzystanie orbit przez SpaceX narusza tę zasadę, jest właśnie sprawdzane w praktyce.

Megakonstelacje metodą „kopiuj i wklej”

W lutym SpaceX złożyła do FCC wniosek o zgodę na umieszczenie na orbicie kolejnego miliona satelitów przeznaczonych do obsługi „centrów danych AI”. Miliona!

To czterdzieści razy więcej, niż wystrzelono kiedykolwiek wcześniej w całej historii ludzkości – i to w ramach jednej megakonstelacji opartej na całkowicie nieprzetestowanej technologii, która być może w ogóle nie będzie działać w przestrzeni kosmicznej.

FCC nie tylko przyjęła wniosek SpaceX, ale zrobiła to w rekordowym tempie. Naukowcy z całego świata dostali zaledwie 30 dni na modelowanie skutków tego projektu, dysponując bardzo niepełnymi informacjami dotyczącymi masy, rozmiarów, składu oraz rozmieszczenia satelitów na orbitach.

W chwili pisania tego tekstu cztery konkurencyjne firmy złożyły już podobne wnioski dotyczące orbitalnych centrów danych AI, obejmujące po kilkadziesiąt tysięcy satelitów każda. Tymczasem SpaceX wystąpiła właśnie o zgodę na kolejne 100 tys. satelitów, które miałyby współpracować z milionem satelitów dla centrów danych AI, o które firma zawnioskowała wcześniej.

Energia słoneczna z kosmosu

Federalna Komisja Łączności została powołana do regulowania rynku radiowego. Dziś oczekuje się od niej oceny wielu zjawisk niemających nic wspólnego z łącznością radiową, w tym bezpieczeństwa orbitalnego – dziedziny, w której może nie dysponować odpowiednimi kompetencjami. Rozsądnym rozwiązaniem byłoby przekazanie części tych zadań amerykańskiemu Biuru ds. Handlu Kosmicznego (Office of Space Commerce). Niedawne cięcia budżetowe sprawiają jednak, że obecnie nie jest to możliwe.

W rezultacie FCC będzie musiała wkrótce oceniać niezwykle szeroki wachlarz projektów satelitarnych. Wśród nich znajduje się cała grupa propozycji zakładających pozyskiwanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej.

Jedna z koncepcji przewiduje przesyłanie energii na Ziemię za pomocą wysokoenergetycznych wiązek promieniowania. Mogłyby one zmieniać skład chemiczny atmosfery oraz zabijać ptaki i inne zwierzęta, które znalazłyby się na ich drodze.

Wymagałyby również ustanowienia stref zakazu lotów wokół stacji odbiorczych – zarówno dla samolotów, jak i dla satelitów poruszających się po niższych orbitach, takich jak orbity, o które SpaceX właśnie wystąpiła dla kolejnych 100 tys. swoich satelitów.

Koszty środowiskowe

Choć wiele z tych projektów przedstawianych jest jako sposób na rozwiązanie problemów środowiskowych dzięki produkcji czystej energii lub pozyskiwaniu jej w przestrzeni kosmicznej, w rzeczywistości stanowią przykład greenwashingu. Energia słoneczna jest „czysta” tylko wtedy, gdy pomija się środowiskowe koszty budowy satelitów, ich wynoszenia na orbitę, utrzymywania oraz spalania w atmosferze Ziemi. Codzienne funkcjonowanie wszystkich tych proponowanych systemów będzie miało tymaczasem ogromne konsekwencje dla środowiska.

Niektóre firmy testują rozwiązania służące usuwaniu kosmicznych śmieci z orbity. Pomaga to ograniczać ryzyko wystąpienia syndromu Kesslera – lawinowej reakcji kolejnych kolizji na orbicie. Pojawia się jednak pytanie: dokąd trafią te odpady po usunięciu z orbity?

Spadną do atmosfery Ziemi, pozostawiając w niej osady metali, a część z nich może dotrzeć do powierzchni planety. Nie wiadomo też, kto ponosiłby odpowiedzialność za ewentualne szkody lub ofiary śmiertelne.

Dla dobra całej ludzkości

Większość satelitów znajdujących się obecnie na orbicie należy do amerykańskich podmiotów, a główna federalna instytucja odpowiedzialna za ich regulowanie nie została zaprojektowana z myślą o zadaniach na taką skalę. Dziś obserwujemy konsekwencje tego stanu rzeczy.

Choć przestrzeń kosmiczna jest praktycznie nieskończona, niska orbita okołoziemska z pewnością taka nie jest. Satelity okrążają Ziemię mniej więcej co 90 minut, co oznacza, że prawdopodobieństwo kolizji pomiędzy dwoma obiektami znajdującymi się na orbicie jest wysokie.

Liczne satelity i człony rakiet, które w ostatnich latach spłonęły w atmosferze Ziemi, już w mierzalny sposób zmieniły jej skład. Wstępne badania wskazują, że wykorzystywanie atmosfery jako krematorium dla dziesiątek tysięcy satelitów będzie miało katastrofalne skutki dla warstwy ozonowej i innych procesów chemicznych zachodzących w atmosferze.

Zagrożona jest również astronomia, między innymi z powodu takich dziwacznych pomysłów jak kosmiczne lustra, żagle słoneczne czy rozjaśnianie nocnego nieba światłem rozproszonym przez orbitalne śmieci.

Wyzwanie dla innowacji

Nie twierdzimy, że należy zrezygnować z satelitów. Przeciwnie – przynoszą ogromne korzyści zarówno nauce, jak i całemu społeczeństwu. Każdy satelita wiąże się jednak z kosztami, które należy uwzględniać.

Ostatecznie jest to wyzwanie dotyczące sposobu prowadzenia innowacji. Nieskrępowany rozwój i eksploatacja każdego środowiska zawsze pociągają za sobą poważne konsekwencje, również dla długoterminowej trwałości działalności, która od tego środowiska zależy.

Jeżeli chcemy nadal korzystać z satelitów na orbicie, musimy sprostać podstawowemu wyzwaniu inżynieryjnemu: robić więcej przy mniejszym zużyciu zasobów.

Artykuł The U.S. just approved a giant space mirror to test 'sunlight on demand.’ Low Earth orbit is getting weird ukazał się w serwisie The Conversation.

• Nauki techniczne