Việc phóng hàng nghìn vệ tinh Starlink lên quỹ đạo thấp của Trái đất (LEO) đã và đang gây ra nhiều mối lo ngại đáng kể về môi trường và khoa học. Mặc dù SpaceX tuyên bố nỗ lực giảm thiểu tác động, nhưng quy mô chưa từng có của các “chòm sao mega” này đặt ra những thách thức mới.

Dưới đây là các tác động môi trường chính:

1. Ô nhiễm ánh sáng và tác động đến thiên văn học:

• Vệ tinh quá sáng: Các vệ tinh Starlink ban đầu, đặc biệt là ngay sau khi phóng, rất sáng và dễ nhìn thấy bằng mắt thường trên bầu trời đêm. Điều này đã gây ra sự lo ngại nghiêm trọng trong cộng đồng thiên văn học.
  • Ảnh hưởng quan sát: Ánh sáng từ các vệ tinh này làm nhiễu loạn các quan sát thiên văn trên mặt đất, đặc biệt là các kính viễn vọng khảo sát bầu trời rộng, làm mất đi các tín hiệu mờ nhạt từ các thiên thể xa xôi hoặc làm sai lệch dữ liệu khoa học.
  • Tác động đến văn hóa: Ngoài ra, chúng còn làm thay đổi trải nghiệm ngắm sao tự nhiên, một phần của di sản văn hóa loài người.
• Nỗ lực giảm thiểu: SpaceX đã cố gắng giảm độ sáng bằng cách thử nghiệm lớp phủ tối màu (DarkSat) và tấm che ánh sáng (VisorSat) trên các vệ tinh mới. Tuy nhiên, hiệu quả vẫn chưa hoàn toàn đáp ứng kỳ vọng của các nhà thiên văn học, và vấn đề này vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu và tìm kiếm giải pháp.

2. Rác thải không gian và nguy cơ va chạm (Kessler Syndrome):

• Số lượng vệ tinh khổng lồ: Với hàng nghìn vệ tinh đã phóng và kế hoạch phóng thêm hàng chục nghìn vệ tinh nữa (có thể lên đến 42.000 vệ tinh), Starlink đang làm gia tăng đáng kể mật độ vật thể trên quỹ đạo LEO.
• Nguy cơ va chạm: Mật độ cao này làm tăng nguy cơ va chạm giữa các vệ tinh Starlink với nhau, hoặc với các vệ tinh khác và rác thải không gian hiện có. Một vụ va chạm lớn có thể tạo ra hàng nghìn mảnh vụn mới, gây ra hiệu ứng dây chuyền (Kessler Syndrome), khiến LEO trở nên không thể sử dụng được trong nhiều thập kỷ hoặc thậm chí hàng thế kỷ.
• Cơ chế tránh va chạm: SpaceX tuyên bố các vệ tinh Starlink được trang bị hệ thống tránh va chạm tự động. Tuy nhiên, hiệu quả của hệ thống này trên quy mô lớn và trong môi trường có nhiều rác thải vẫn là một chủ đề được tranh luận.
• Tuổi thọ vệ tinh và tái nhập khí quyển: Các vệ tinh Starlink có tuổi thọ trung bình khoảng 5 năm. Sau khi hết hạn sử dụng, chúng được điều khiển để giảm quỹ đạo và cháy rụi trong khí quyển. Mặc dù đây là một nỗ lực để giảm rác thải không gian lâu dài, nhưng nó lại dẫn đến một vấn đề môi trường khác (xem mục dưới).

3. Ô nhiễm khí quyển từ việc vệ tinh tái nhập (Re-entry Pollution):

• Hạt nano kim loại: Khi các vệ tinh Starlink (và các vệ tinh LEO khác) tái nhập khí quyển và cháy rụi, chúng không hoàn toàn biến mất. Các vật liệu cấu thành vệ tinh, đặc biệt là nhôm (chiếm khoảng 40% khối lượng một vệ tinh Starlink 250kg), sẽ bị đốt cháy và giải phóng các hạt nano kim loại (chủ yếu là oxit nhôm – alumina) vào tầng khí quyển trên cao (tầng trung lưu và tầng bình lưu). Một vệ tinh có thể tạo ra khoảng 30kg hạt oxit nhôm khi tái nhập.
• Tác động đến tầng ozone: Các nhà khoa học đang bày tỏ lo ngại nghiêm trọng rằng sự gia tăng đột biến của các hạt oxit nhôm và các kim loại khác có thể có tác động tiêu cực đến tầng ozone. Oxit nhôm có thể đóng vai trò như chất xúc tác, đẩy nhanh quá trình phá hủy các phân tử ozone, giống như cách các chất CFC đã làm trong quá khứ. Điều này có thể cản trở quá trình phục hồi của tầng ozone và gây ra những hậu quả dài hạn cho sức khỏe con người (tăng nguy cơ ung thư da, đục thủy tinh thể) và hệ sinh thái (ảnh hưởng đến cây trồng, chuỗi thức ăn biển). Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng mức độ nhôm trong khí quyển đã tăng lên đáng kể trùng khớp với sự gia tăng các vụ tái nhập vệ tinh.
• Tác động đến khí hậu: Sự tích tụ của các hạt kim loại này ở tầng khí quyển trên cao cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng phản xạ ánh sáng mặt trời của khí quyển (albedo), từ đó tác động đến nhiệt độ của tầng khí quyển phía trên và có thể ảnh hưởng đến các kiểu khí hậu toàn cầu.
• Thiếu nghiên cứu đầy đủ: Đây là một lĩnh vực mới nổi và các nhà khoa học vẫn đang nỗ lực tìm hiểu đầy đủ về tác động dài hạn của việc thải ra một lượng lớn hạt kim loại này vào khí quyển. Hiện tại, không có quy định quốc tế nào kiểm soát việc ô nhiễm khí quyển từ các vụ tái nhập vệ tinh.

4. Ô nhiễm từ các vụ phóng tên lửa:

• Mặc dù SpaceX sử dụng tên lửa có khả năng tái sử dụng (Falcon 9), nhưng mỗi vụ phóng vẫn thải ra một lượng khí thải vào khí quyển, bao gồm carbon dioxide, hơi nước và các hạt vật chất. Đối với số lượng vụ phóng liên tục của Starlink, tổng lượng khí thải có thể đáng kể.
• Đặc biệt, các giai đoạn đầu của tên lửa vẫn tiêu thụ nhiên liệu trong tầng bình lưu, thải ra clo và alumina ngay tại vị trí tầng ozone, có thể làm suy giảm tầng ozone nhanh chóng.

Kết luận:

Trong khi Starlink mang lại lợi ích to lớn trong việc kết nối Internet toàn cầu, những tác động môi trường từ việc phóng và vận hành hàng nghìn vệ tinh là một mối lo ngại nghiêm trọng và cần được quan tâm đúng mức. Cộng đồng khoa học đang kêu gọi nghiên cứu sâu hơn và các quy định quốc tế để đảm bảo rằng việc khám phá và sử dụng không gian được thực hiện một cách bền vững, giảm thiểu tối đa những ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường Trái đất và khả năng quan sát vũ trụ của chúng ta.