Những vật thể này không chỉ gây ra nguy cơ va chạm ngoài không gian, mà còn góp phần gây ô nhiễm ánh sáng.
Ô nhiễm ánh sáng từ vệ tinh
Vấn đề ô nhiễm ánh sáng đang trở nên tồi tệ hơn khi các vệ tinh, thậm chí là chùm vệ tinh, được phóng lên vũ trụ. Chùm vệ tinh, còn gọi là chòm sao siêu lớn (Mega-constellations) là nhóm các vệ tinh nhân tạo liên lạc và hoạt động cùng nhau khi quay quanh Trái đất.
Khái niệm này xuất hiện từ năm 2018, khi Tập đoàn SpaceX của tỷ phú Elon Musk, triển khai dự án Starlink phóng khoảng 1.700 vệ tinh vào quỹ đạo thấp của Trái đất. SpaceX dự kiến phóng 30.000 vệ tinh khác trong thời gian tới.
Tương tự, Công ty OneWeb, Anh, đã phóng gần 150 vệ tinh và dự kiến phóng thêm 6.000 vệ tinh khác. Còn Amazon chuẩn bị phóng thêm 3.000 vệ tinh vào quỹ đạo.
Mỗi công ty nêu trên đều đang vươn mình ra ngoài không gian để tăng cường khả năng truy cập Internet toàn cầu. Nhưng những dịch vụ này đã và đang gây ra tình trạng ô nhiễm ánh sáng trên bầu trời đêm, tác động đến nghiên cứu thiên văn.
Không lâu sau khi Starlink phóng những vệ tinh đầu tiên vào quỹ đạo Trái đất, con người, bằng mắt thường, có thể quan sát thấy các vệt sáng trên bầu trời. Chúng không giống với ánh sáng từ những ngôi sao, chòm sao từng xuất hiện trên bầu trời đêm hàng trăm năm qua. Ước tính, một chùm vệ tinh có thể tạo ra 19 vệt ánh sáng song song trên bầu trời.
Các nhà nghiên cứu tại Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Anh mô tả ánh sáng Mặt trời bị phản xạ và phân tán từ các vật thể không gian có thể xuất hiện dưới dạng vệt khi quan sát từ kính thiên văn trên mặt đất.
Vì các vệt này thường sáng tương đương hoặc sáng hơn các vật thể cần quan sát trong vật lý thiên văn, sự hiện diện của chúng có xu hướng làm tổn hại đến dữ liệu thiên văn và có thể làm mất thông tin quan sát thiên văn và không thể khôi phục được.
Với một số công cụ quan sát thiên văn độ phân giải thấp, tác động còn nghiêm trọng hơn. Cụ thể, các nhà khoa học giải thích các dự án nghiên cứu thường sử dụng máy chụp ảnh thiên văn độ phân giải cao và máy dò độ nhạy cao. Nhiều vật thể trong số này xuất hiện dưới dạng vệt riêng lẻ trong hình ảnh khoa học thu được nên có thể loại trừ.
Tuy nhiên, khi được quan sát ở độ nhạy tương đối thấp, chúng tạo ra hiệu ứng như một nguồn sáng khuếch tán trên bầu trời đêm, giống như nền ánh sáng sao của Dải Ngân hà.
Các nghiên cứu cho thấy, nguồn phát sáng từ vật thể nhân tạo có thể làm tăng tới 10% độ sáng của bầu trời đêm tự nhiên, đồng nghĩa đạt đến giới hạn ô nhiễm ánh sáng có thể chấp nhận được tại các đài quan sát thiên văn do Liên minh Thiên văn quốc tế (IAU) đưa ra.
Ông Gre Brown, nhà thiên văn học tại Đài quan sát Hoàng gia Anh, nhận định ô nhiễm ánh sáng là vấn đề lớn đối với các nhà thiên văn học.
Các kính thiên văn phải đối mặt với mức độ ô nhiễm ánh sáng rất lớn từ các chùm vệ tinh trong vài năm tới, gây khó khăn trong việc xử lý dữ liệu thiên văn. Điều này có thể khiến nhà khoa học có nguy cơ bỏ lỡ những khám phá quan trọng.
Vấn đề chung của nhân loại
Không chỉ nghiên cứu khoa học, các loài động vật hoang dã như bướm đêm, chim ác là, rùa biển đang bị suy giảm số lượng và chất lượng sống do tác động của ô nhiễm ánh sáng.
Những loài vật di cư chịu ảnh hưởng nghiêm trọng nhất từ vấn đề trên vì ô nhiễm ánh sáng gây nhiễu loạn khả năng phán đoán và hành trình di cư của các loài vật.
GS Danny Steeghs, Trường Đại học Warwick, Anh, cho rằng cần có sự cân bằng giữa lợi ích của việc phóng vệ tinh và tác động của chúng.
“Các nhà thiên văn học có thể loại bỏ hoặc giảm bớt phần nào tác động trực tiếp của vấn đề ô nhiễm ánh sáng lên dữ liệu thiên văn nhờ kỹ thuật xử lý hình ảnh. Nhưng tất nhiên dữ liệu sẽ chính xác, hiệu quả hơn rất nhiều nếu không bị nhiễu loạn ngay từ đầu vì vấn đề ô nhiễm”, GS Danny bày tỏ.
Trên thực tế, một số công ty đã nỗ lực giảm tác động của vệ tinh nhân tạo trên bầu trời. Đơn cử, OneWeb phóng ít vệ tinh hơn so với đề xuất ban đầu và chọn vị trí dừng chân cao hơn dự kiến. Điều này đồng nghĩa giảm lượng ánh sáng từ vệ tinh trên bầu trời.
Ngoài ra, công ty đã nghiên cứu giảm độ sáng vệ tinh bằng cách sơn lớp phủ chống phản xạ, giúp giảm tới 50% tia Mặt trời phản chiếu. Tuy nhiên, không phải tất cả các bước sóng ánh sáng tán xạ đều được giảm bằng phương pháp này. Do đó, nghiên cứu thiên văn và đời sống của động vật hoang dã vẫn có nguy cơ bị ảnh hưởng.
Các nhà khoa học cho rằng cần nhiều giải pháp hơn để giải quyết vấn đề ô nhiễm ánh sáng, đặc biệt trong bối cảnh các tập đoàn lớn tiếp tục kiểm soát không gian gần Trái đất.
Ủy ban Điều phối các mảnh vỡ không gian liên cơ quan (IADC) đề xuất hạ độ cao của vệ tinh và cho phép nó tự hủy khi không còn sử dụng. Bên cạnh đó, giảm các chất gây ô nhiễm không khí cũng có thể làm giảm đáng kể độ sáng tự nhiên của bầu trời và cải thiện tầm nhìn bầu trời đêm.
Nhận định ô nhiễm ánh sáng đang là vấn đề chung của toàn cầu, ông Fabio Falchi, Viện Khoa học và Công nghệ ô nhiễm ánh sáng, Italy, cho biết: Các mảnh rác vũ trụ phân bố khá đồng đều xung quanh hành tinh của chúng ta nên ô nhiễm ánh sáng hiện diện khắp mọi nơi. Các bên gửi vệ tinh nhân tạo lên vũ trụ cần có trách nhiệm chung tay giải quyết vấn đề trên.
