نقش ماهوارههای کوچک در شکست انحصار کشورهای قدرتمند در صنعت فضا
در سال ۲۰۱۷ هند موفق به پرتاب ۱۰۴ ماهواره به فضا شد. به استثنای یک مورد، تمامی این ماهوارهها از نوع ماهوارههای کوچک بودند. ماهوارههای کوچک در حقیقت ماهوارههای مینیاتوری هستند که کمتر از ۵۰۰ کیلوگرم وزن دارند. تکامل فناوری برای ساخت ماهوارههای کوچک، دستیابی به آن را برای طیف وسیعی از کاربران، شامل دانشجویان دانشگاهها، مهندسان و دانشمندان در سراسر جهان امکانپذیر کرده است.
ماهوارههای کوچک در قیاس با ماهوارههای بزرگ دارای مزایای متعددی هستند؛ از جمله این مزایا میتوان به مقرون به صرفه بودن روشهای آزمایش فناوریهای جدید در این نوع ماهوارهها، ایجاد فرصتها برای صنایع محلی، دربرگیری تعداد بیشتری از کاربران بالقوه و در نتیجه موقعیتهای بیشتر برای انجام ماموریتهای مختلف اشاره نمود. به علاوه، در طول سالهای اخیر، تعداد کشورهایی که برنامههای فضایی خود را دنبال میکنند به واسطه گسترش چنین ماهوارههایی افزایش یافته است. از آنجایی که تامین بودجه برنامههای فضایی برای این بازیگران نوظهور در عرصه فضا چالشی واقعی محسوب میشود، ماهوارههای کوچک میتوانند به عنوان راه مناسبی برای حل این مشکل به حساب آیند.
ماهوارههای کوچک در حال ایجاد تغییر و تحول در تحرک و اقتصاد صنعت فضایی هستند. از آنجایی که دسترسی به چنین ماهوارههایی برای جوامع کوچکتر و نوظهور در این عرصه بسیار سادهتر و کمهزینهتر است، این ماهوارهها در حال از بین بردن انحصار برخی کشورها در فناوریها و صنایع فضایی میباشند؛ کشورهایی که از نظر تامین مالی چنین برنامههای پرهزینهای از بودجههای مناسبی برخوردار بوده و قادر به ساخت ماهوارههای بزرگ و گران قیمت هستند. حتی این گونه به نظر میرسد که پیگیری طرحهای ساخت چنین ماهوارههایی در نظر جوامع کوچک دارای مزایا و مشوقهای اقتصادی است.
ارزش بازار جهانی ماهوارههای کوچک تا سال ۲۰۲۲ رقمی معادل ۷.۵۳ میلیارد دلار تخمین زده شده است. با توجه به روند رو به رشد آن، سازمان پژوهشهای فضایی هند (ISRO) در حال توسعه یک پرتابگر ماهواره کوچک (SSLV) است که به طور انحصاری برای پرتاب ماهوارههای کوچک استفاده میشود و در نتیجه شرایط پرتابی مقرون به صرفه و سود مالی بیشتر را فراهم خواهد آورد.
منظومههای ماهوارهای این نوع از ماهوارهها در حال مطرح شدن به عنوان ابزاری قدرتمند و موثر برای کاربردهای مختلفی هستند. یکی از مهمترین این کاربردها، ارائه اینترنت از طریق فضا است. در حال حاضر، خدمات اینترنت توسط ماهوارههای بزرگ مستقر در مدارهای زمین آهنگ (Geosynchronous) و زمین ثابت (Geostationary) ارائه میشود. با این حال، با توجه به فاصلههای طولانی، در این خدمات اینترنت نوعی تاخیر وجود دارد که مربوط به فاصله زمانی دریافت سیگنال توسط ماهواره تا پاسخی است که از آن میرسد. این مسئله البته برای کاربردهایی مانند برقراری ارتباط از طریق ویدئوکنفرانس و یا تراکنشهای مالی میتواند مشکلساز باشد، اما ماهوارههای در مدار پایین زمین (LEO) میتوانند این تاخیر را کاهش دهند.
ارائه اینترنت از طریق این ماهوارهها همچنین میتواند دسترسی به اینترنت را در مناطقی که استفاده از کابل جهت برقراری ارتباط اینترنت در آنها امکانپذیر نیست، مقدور سازد. این امکان منجر به رقابت میان شرکتهایی مانند اسپیسایکس(SpaceX) و وان وب (One Web) شده است تا با ایجاد منظومههای ماهوارهای، دسترسی به اینترنت را در تمام نقاط دنیا ممکن سازند و بدین شکل با شکلهای سنتی خدمات اینترنت مانند اینترنت موبایلی و یا نوع کابلی آن به رقابت بپردازند. با این حال، اندازه کوچک آنها موجب میشود که منطقهای بسیار کوچک تر را پوشش دهند. به همین جهت برای فراهمآوری پوششی وسیع به تعداد بسیار زیادی از این ماهوارهها نیاز است.
کاربرد دیگر منظومههای متشکل از ماهوارههای کوچک، انجام مشاهدات زمین است. چنین ماهوارههایی میتوانند با فراهم آوردن استمرار در پوشش مناطق از طریق بازدیدهای مکرر، تحول جدیدی را در عصر مشاهدات پایدار زمین ایجاد نمایند.
با همه این اوصاف، در حالی که آینده ماهوارههای کوچک امیدوارکننده به نظر میرسد، ممکن است فضا در اثر ازدیاد این نوع ماهوارهها دچار نوعی فاجعه شود. در حال حاضر نزدیک به ۲۰۰۰ ماهواره در حال چرخش به دور زمین هستند. سرعت متوسط ماهوارهها در مدار نزدیک زمین حدود ۲۸۰۰۰ کیلومتر بر ساعت است. برخورد این ماهوارهها با یکدیگر در چنین سرعتی موجب درهم شکستنشان شده و سبب پخش شدن قطعات کوچک بسیار زیادی در فضا میگردد. این مسئله از لحاظ تئوری میتواند به یک سندرم کسلر (Kessler syndrome) احتمالی منجر شود. در ایده سندرم کسلر، که توسط دونالد جی کسلر (Donald J. Kessler) یکی از دانشمندان ناسا (NASA) مطرح شده است، چگالی اشیاء در مدار نزدیک زمین به اندازهای بالا میرود که برخوردهای احتمالی بین اشیاء میتواند منجر به ایجاد آبشاری گردد و در این آبشار هر برخورد باعث ایجاد زباله فضایی شده، احتمال برخورد بیشتر را افزایش دهد. این امر انبوهی از میلیونها قطعه را ایجاد میکند که میتواند سبب غیرفعال شدن صفحه مداری شده و مانع از دسترسی به مدارهای دیگر شود.
همان طور که گفته شد با وجود اینکه دورنمای چنین ارتباط اینترنتی در سرتاسر جهان شگفتانگیز به نظر میرسد، مشکلاتی نیز در این باره وجود دارد. زبالههای فضایی و پیامدهای احتمالی آن موجب نگرانی شرکتهای هوافضایی میشود؛ این بدان معنا است که در مقابل چنین برخوردهایی نیاز به حفاظت وجود دارد. به علاوه، ماهوارهها باید به گونهای ساخته شوند که از میزان مقاومت مناسبی در برابر چنین آسیبهای احتمالی برخوردار باشند.
نکته دیگری که باید مد نظر قرار گیرد این است که طیف متنوع سهامداران در صنعت فضایی اقتضا میکند قواعد و قوانین مرتبط با این صنعت به گونهای وضع شوند تا فقط تامین کننده منافع دولتها نباشند. مهمترین مسئلهای که میبایست مورد توجه قرار گیرد ایجاد یک اجماع در میان قدرتهای اصلی در رسیدگی به مسائلی است که ثبات و پایداری درازمدت فضای بیرون کره زمین را با مشکل مواجه خواهد کرد.