Một nghiên cứu mới của Đài quan sát Nam Âu (ESO) cảnh báo kế hoạch phóng khoảng 1,7 triệu vệ tinh trong những năm tới có thể gây ra tác động chưa từng có đối với hoạt động quan sát thiên văn. Nếu không có giới hạn phù hợp, bầu trời đêm - "phòng thí nghiệm tự nhiên" của ngành thiên văn học - có nguy cơ bị che phủ bởi các vệt sáng nhân tạo…

Không gian quanh Trái Đất đang bước vào một giai đoạn phát triển bùng nổ khi ngày càng nhiều doanh nghiệp và quốc gia chạy đua triển khai các chòm vệ tinh quy mô lớn nhằm phục vụ internet băng thông rộng, trí tuệ nhân tạo (AI), viễn thông và nhiều dịch vụ không gian khác. Tuy nhiên, đằng sau cuộc đua công nghệ này là những lo ngại ngày càng lớn về tác động đối với khoa học thiên văn.

MỐI ĐE DỌA CHƯA TỪNG CÓ ĐỐI VỚI THIÊN VĂN HỌC

Theo nhóm nghiên cứu, đây là lần đầu tiên các nhà khoa học định lượng được mức độ ảnh hưởng của những chòm vệ tinh cỡ lớn và có độ phản xạ ánh sáng cao đối với chất lượng quan sát bầu trời đêm. Không giống các vệ tinh truyền thống vốn có số lượng hạn chế, các chòm vệ tinh thế hệ mới được thiết kế để hoạt động với quy mô hàng chục nghìn, thậm chí hàng trăm nghìn thiết bị cùng lúc. Khi phản chiếu ánh sáng Mặt Trời, chúng tạo ra các vệt sáng kéo dài trên ảnh chụp của kính thiên văn, làm giảm đáng kể chất lượng dữ liệu quan sát.

Ông Olivier Hainaut, nhà thiên văn học thuộc ESO và là trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết mỗi khi một vệ tinh bay ngang vùng trời mà kính thiên văn đang theo dõi, nó sẽ tạo thành một vệt sáng mạnh trên hình ảnh, che khuất hoàn toàn các thiên thể phía sau.

Đối với nhiều chương trình nghiên cứu, đặc biệt là quan sát các thiên thể mờ, thiên hà ở khoảng cách rất xa hay các vật thể nhỏ trong Hệ Mặt Trời, chỉ một vệt sáng như vậy cũng có thể khiến toàn bộ dữ liệu thu thập được không còn giá trị.

Theo các nhà khoa học, nếu số lượng vệ tinh tiếp tục tăng theo các kế hoạch hiện nay, hiện tượng này sẽ diễn ra thường xuyên đến mức nhiều kính thiên văn sẽ gần như luôn ghi nhận sự xuất hiện của vệ tinh trong trường quan sát. Nhóm nghiên cứu cho rằng đây là một "mối đe dọa mang tính sống còn" đối với hoạt động thiên văn học từ mặt đất - lĩnh vực đã góp phần tạo nên nhiều khám phá quan trọng về nguồn gốc vũ trụ, các hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời cũng như sự tiến hóa của các thiên hà.

CUỘC CHẠY ĐUA PHÓNG VỆ TINH ĐANG TĂNG TỐC

Hiện nay, khoảng 14.000 vệ tinh đang hoạt động trên quỹ đạo Trái Đất, tăng mạnh so với chỉ vài nghìn vệ tinh cách đây vài năm. Phần lớn mức tăng này đến từ mạng internet vệ tinh Starlink do Elon Musk phát triển thông qua công ty SpaceX. Hệ thống Starlink hiện là mạng vệ tinh lớn nhất thế giới và vẫn đang tiếp tục mở rộng.

Tuy nhiên, theo nghiên cứu, Starlink mới chỉ là một phần trong làn sóng đầu tư không gian đang diễn ra. SpaceX đã công bố kế hoạch đầy tham vọng triển khai hơn 1 triệu vệ tinh vào năm 2028. Những vệ tinh này không chỉ phục vụ internet mà còn được định hướng trở thành các trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo nhằm đáp ứng nhu cầu xử lý AI đang tăng trưởng mạnh trên toàn cầu.

Ngoài SpaceX, nhiều doanh nghiệp khác cũng đang theo đuổi các dự án vệ tinh quy mô lớn. Startup E-Space đang phát triển dự án "Cinnamon", trong khi Trung Quốc cũng xúc tiến các chòm vệ tinh CTC-1 và CTC-2, với quy mô lên tới hàng trăm nghìn vệ tinh.

Một trong những dự án gây tranh cãi nhất là của startup Mỹ Reflect Orbital, đơn vị đặt mục tiêu triển khai 50.000 vệ tinh mang theo các tấm gương phản xạ khổng lồ để chuyển hướng ánh sáng Mặt Trời xuống Trái Đất vào ban đêm, qua đó cung cấp ánh sáng cho các hoạt động thương mại hoặc sự kiện ngoài trời.  Theo các nhà khoa học, chính những vệ tinh có độ sáng cao như vậy sẽ gây ảnh hưởng lớn nhất đến các kính thiên văn.

CẦN GIỚI HẠN SỐ LƯỢNG VỆ TINH ĐỂ BẢO VỆ BẦU TRỜI ĐÊM

Trước thực trạng trên, nhóm nghiên cứu đề xuất cộng đồng quốc tế cần sớm xây dựng các quy định nhằm giới hạn số lượng vệ tinh hoạt động trên quỹ đạo. Theo tính toán của ESO, ngưỡng tối đa khoảng 100.000 vệ tinh có thể là mức chấp nhận được để vẫn duy trì khả năng quan sát thiên văn với mức ảnh hưởng trong giới hạn kiểm soát.

Nếu vượt xa ngưỡng này, độ sáng nền của bầu trời sẽ tăng lên đáng kể, khiến nhiều quan sát khoa học trở nên khó khăn hoặc không thể thực hiện. Các chuyên gia cũng cho rằng việc thiết kế vệ tinh với vật liệu hấp thụ ánh sáng tốt hơn, giảm độ phản xạ và điều chỉnh quỹ đạo bay có thể góp phần hạn chế tác động đối với hoạt động quan sát. Tuy nhiên, những giải pháp kỹ thuật này khó có thể bù đắp nếu số lượng vệ tinh tiếp tục tăng lên hàng triệu chiếc.

Cuộc tranh luận hiện nay phản ánh thách thức ngày càng lớn trong việc cân bằng giữa nhu cầu phát triển kinh tế không gian và bảo vệ môi trường không gian gần Trái Đất. Trong khi các chòm vệ tinh mở ra cơ hội cung cấp internet tốc độ cao, hỗ trợ AI, viễn thông và nhiều dịch vụ số trên phạm vi toàn cầu, giới khoa học cảnh báo rằng nếu thiếu một cơ chế quản trị quốc tế hiệu quả, nhân loại có thể phải đánh đổi bằng việc mất đi khả năng quan sát bầu trời đêm - nguồn dữ liệu nền tảng cho nhiều khám phá khoa học suốt nhiều thế kỷ qua.

Theo các nhà nghiên cứu, bầu trời đêm không chỉ là tài sản của giới thiên văn mà còn là di sản chung của toàn nhân loại. Vì vậy, việc xây dựng các tiêu chuẩn quốc tế về mật độ vệ tinh, độ sáng và tác động môi trường của các chòm vệ tinh sẽ trở thành yêu cầu cấp thiết trong giai đoạn bùng nổ kinh tế không gian sắp tới.