Kế hoạch gương vệ tinh có thể làm gián đoạn giấc ngủ và hệ sinh thái trên toàn thế giới, các nhà khoa học cho biết

Các đề xuất triển khai gương phản chiếu và tới 1 triệu vệ tinh nữa trên quỹ đạo Trái đất tầm thấp có thể có những hậu quả sâu rộng đối với sức khỏe con người và hệ sinh thái, các nhà nghiên cứu về giấc ngủ và nhịp sinh học cho biết.
Chủ tịch của bốn hiệp hội khoa học quốc tế đại diện cho khoảng 2.500 nhà nghiên cứu từ hơn 30 quốc gia nằm trong số những người đã bày tỏ lo ngại trong các thư gửi Ủy ban Truyền thông Liên bang Hoa Kỳ (FCC).
Cơ quan quản lý đang xem xét các kế hoạch của công ty khởi nghiệp Reflect Orbital nhằm chiếu sáng các khu vực của Trái đất vào ban đêm bằng cách sử dụng các vệ tinh phản chiếu, cũng như các ứng dụng từ SpaceX có thể mở rộng đáng kể số lượng vệ tinh trên quỹ đạo Trái đất tầm thấp.
“Quy mô triển khai trên quỹ đạo được đề xuất sẽ đại diện cho một sự thay đổi đáng kể của môi trường ánh sáng tự nhiên ban đêm ở quy mô hành tinh,” các chủ tịch của Hiệp hội Nhịp sinh học Châu Âu (EBRS), Hiệp hội Nghiên cứu về Nhịp sinh học, Hiệp hội Nhật Bản về Đồng hồ sinh học và Hiệp hội Đồng hồ sinh học Canada cho biết.
Họ nói rằng việc thay đổi chu kỳ sáng-tối có thể làm gián đoạn đồng hồ sinh học điều chỉnh giấc ngủ và tiết hormone ở người và động vật, sự di cư của các loài sống về đêm, chu kỳ theo mùa ở thực vật và nhịp điệu của thực vật phù du biển, nền tảng của mạng lưới thức ăn đại dương.
Họ kêu gọi các cơ quan quản lý tiến hành đánh giá môi trường đầy đủ và đặt ra giới hạn về khả năng phản chiếu của vệ tinh và độ sáng tổng thể của bầu trời đêm. Giáo sư Charalambos Kyriacou, một nhà di truyền học tại Đại học Leicester và chủ tịch EBRS, cho biết: “Chúng tôi nói, xin hãy suy nghĩ trước khi thực hiện điều này, bởi vì điều này có thể có những tác động toàn cầu đối với những thứ như an ninh lương thực. Thực vật cần ban đêm. Bạn không thể loại bỏ nó.”
Reflect Orbital hy vọng sẽ sử dụng các vệ tinh được trang bị gương phản chiếu lớn để chuyển hướng ánh sáng mặt trời đến các khu vực rộng khoảng 5km đến 6km “theo yêu cầu”, với độ sáng có thể điều chỉnh “từ trăng tròn đến giữa trưa”. Công ty cho biết hệ thống này có thể kéo dài sản xuất năng lượng mặt trời vào buổi tối và cung cấp ánh sáng cho các dự án xây dựng, ứng phó thảm họa và nông nghiệp, với ánh sáng chỉ được cung cấp cho các địa điểm được chính quyền địa phương phê duyệt.
Trong khi đó, SpaceX đã đề xuất phóng tới 1 triệu vệ tinh để tạo ra một mạng lưới máy tính khổng lồ chạy bằng năng lượng mặt trời trên quỹ đạo được thiết kế để xử lý các tác vụ trí tuệ nhân tạo. Công ty cho biết hệ thống này có thể giảm nhu cầu năng lượng và làm mát của các trung tâm dữ liệu trên mặt đất.
Ruskin Hartley, Giám đốc điều hành và Giám đốc điều hành của DarkSky International, một tổ chức phi lợi nhuận tập trung vào việc bảo vệ bầu trời đêm tự nhiên, cũng đã viết thư cho FCC, cho biết: “Trong khi các ý tưởng như gương trên vệ tinh chiếu ‘ánh sáng mặt trời theo yêu cầu’ xuống Trái đất hoặc các chòm sao khổng lồ với tới 1 triệu vệ tinh cho các trung tâm dữ liệu AI có thể nghe giống như khoa học viễn tưởng, thì những đề xuất này là rất thực tế.”
Ông nói thêm: “Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng số lượng vệ tinh hiện có trên quỹ đạo đã làm tăng độ sáng bầu trời đêm khuếch tán, hay ánh sáng bầu trời, lên khoảng 10%.”
Tiến sĩ Miroslav Kocifaj, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Slovakia, ở Bratislava, cho biết vệ tinh ảnh hưởng đến bầu trời đêm theo hai cách chính. Các vệ tinh riêng lẻ có thể để lại vệt trong hình ảnh kính thiên văn, trong khi ánh sáng mặt trời phản chiếu bởi vệ tinh và mảnh vỡ làm sáng bầu trời.
Mô hình của ông cho thấy các vật thể này đã đóng góp từ 3 đến 8 microcandela trên mét vuông vào độ sáng bầu trời đêm. Ông dự đoán đến năm 2035, con số này có thể tăng lên từ 5 đến 19 microcandela, gần với ngưỡng mà các nhà thiên văn học đặt ra để bảo tồn bầu trời tối tự nhiên.
Mặc dù độ sáng bổ sung này vẫn còn thấp hơn nhiều so với ánh trăng, nhưng “những gì tôi có thể nói một cách chắc chắn là hiện tượng này là có thật, nó mang tính toàn cầu và không thể tránh khỏi bằng cách di chuyển đến một địa điểm xa hơn, và nó sẽ tăng đáng kể trong thập kỷ tới nếu xu hướng hiện tại về phóng vệ tinh và tạo ra mảnh vỡ tiếp tục,” Kocifaj nói.
Giáo sư Tami Martino, thuộc Đại học Guelph, chủ tịch Hiệp hội Đồng hồ sinh học Canada, cho biết khi nói đến tác động đến sự sống trên Trái đất, “câu hỏi thực sự không phải là độ sáng so với ánh trăng, mà là liệu các hệ thống sinh học có thể phát hiện ra sự thay đổi hay không”.
“Các hệ thống nhịp sinh học nhạy cảm với mức độ ánh sáng thấp hơn nhiều so với những gì con người thường nhận thức là sáng,” Martino nói. “Nếu bầu trời đêm trở nên sáng hơn vĩnh viễn, hậu quả có thể lan truyền qua các hệ sinh thái theo những cách mà chúng ta chưa hoàn toàn hiểu được.”
Một lá thư riêng từ các chủ tịch của Hiệp hội Giấc ngủ Thế giới, Hiệp hội Nghiên cứu Giấc ngủ Châu Âu, Quỹ Sức khỏe Giấc ngủ, Hiệp hội Giấc ngủ Úc và Hiệp hội Đồng hồ sinh học Úc-Á cho biết “sự gián đoạn nhịp sinh học không chỉ là sự bất tiện; đó là một cơ chế sinh lý gây ra những hậu quả sức khỏe bất lợi nghiêm trọng”.
“Chúng tôi không phản đối sự đổi mới trong không gian,” lá thư nói thêm, cho rằng việc thay đổi bầu trời đêm nên được xem xét nghiêm túc như những thay đổi môi trường quy mô hành tinh khác, chẳng hạn như biến đổi khí hậu và axit hóa đại dương. “Sự xen kẽ giữa ánh sáng và bóng tối không phải là một điều kiện nền tảng tầm thường. Đó là một trong những nguyên tắc tổ chức lâu đời nhất của sự sống trên Trái đất.”
Hartley cho biết khi số lượng vệ tinh tăng lên, các vật thể nhân tạo di chuyển nhanh có thể trở thành đặc điểm nổi bật của bầu trời đêm. “Có thể có những thời điểm và địa điểm mà vệ tinh nhiều hơn các ngôi sao có thể nhìn thấy,” ông nói. Nhiều loài chim và một số loài côn trùng điều hướng bằng các vì sao, và trải nghiệm bầu trời đêm của con người cũng có thể bị thay đổi sâu sắc.
Hartley cho biết kế hoạch của Reflect Orbital cũng sẽ tạo ra một hình thức ô nhiễm ánh sáng mới với những hậu quả chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng, bao gồm cả những rủi ro tiềm ẩn về an toàn công cộng. “Khi các chùm tia này di chuyển trên cảnh quan, có khả năng xảy ra lóa mắt hoặc chói mắt dữ dội, đặc biệt nếu hệ thống trục trặc hoặc lệch mục tiêu. Đây chính xác là những loại rủi ro cần được nghiên cứu cẩn thận, đó là lý do tại sao DarkSky kêu gọi đánh giá môi trường đầy đủ trước khi các đề xuất như thế này được tiến hành.”
Reflect Orbital từ chối bình luận, trong khi SpaceX không trả lời yêu cầu bình luận.