ગઇ તારીખ 22 એપ્રિલની આસપાસ સોશ્યલ મીડીયા પર એક સમાચાર ખૂબ ચમક્યા- મોડી સાંજે અથવા વહેલી સવારે એક સાથે 6 (કે પછી વધારે) ઉપગ્રહ એક સાથે જોવા મળવા અંગે. આ ઉપગ્રહ અમેરિકાના અબજપતિ, ટેસ્લા- Tesla ઇલેક્ટ્રિક કાર તથા સ્પેસ-એક્ષ -SpaceXના જનક એલન મસ્કના એક મહત્વકાંક્ષી સાહસ સ્ટારલિન્ક – Starlink ના તારીખ 22 એપ્રિલના રોજ એક સાથે છોડાયેલા 60 ઉપગ્રહનો ભાગ છે. છેલ્લા બે વર્ષમાં સ્ટારલિન્ક 400 થી વધુ ઉપગ્રહ માકલી ચૂક્યું છે અને આવતા મહિનાઓમાં તે હજુ વધારે ઉપગ્રહ મોકલશે.
આ લેખમાં મારો આશય સ્ટારલિન્ક ઉપગ્રહ આકાશમાં ક્યાં અને કયારે દેખાશે તે વિષે લખવાનો નથી. તે માટે તો હેવન્સ-એબાઉ (Heavens-above) નું આ વેબપેજ વધુ યોગ્ય છે. મારે તો સ્ટારલિન્ક પ્રણાલી- સીસ્ટમ -અને તેની અંતરિક્ષ ટેકનોલોજી અને ખગોળશાસ્ત્ર પર સંભવિત અસર વિષે વાત કરવી છે.
એક રીતે જોતાં સ્ટારલિન્ક સીસ્ટમ આપણી ઇન્સેટ-INSAT અને જીસેટ-GSAT જેવી એક સંદેશા-વ્યવહાર ઉપગ્રહ સીસ્ટમ માત્ર છે. વર્ષ 1962માં પહેલો સંદેશ-વ્યવહાર ઉપગ્રહ, અમેરિકાનો ટેલસ્ટાર-Telestar અંતરિક્ષમાં તરતો મૂકાયો ત્યારબાદ આવા સેંકડો ઉપગ્રહ અંતરિક્ષમાં મૂકાઇ ચૂક્યા છે. વર્ષ 1997 પહેલા લગભગ બધા જ સંદેશા-વ્યવહાર ઉપગ્રહ વિષુવવૃત્ત ઉપરપૃથ્વીની સપાટીથી 36,000 કિલોમીટર ઉપર, જેને ભૂ-સ્થિર (Geostationary : જીઓ-સ્ટેશનરી) કક્ષા કહે છે તેવી કક્ષામાં મૂકાતા હતાં ( રશિયાના મોલ્નીયા અને શરૂઆતના ટેલ્સ્ટાર ઉપગ્રહ આ બાબતમાં અપવાદ રૂપ હતા).ભૂ-સ્થિર કક્ષામાં ઉપગ્રહ પૃથ્વીની આસપાસ બરોબર 24 કલાક, એટલે એક દિવસમાં ભ્રમણ કરે છે. તેથી પૃથ્વી પરના કોઇ પણ સ્થળેથી જોતાં તે આકાશમાં હંમેશા એક જ જ્ગ્યા પર, સ્થિર દેખાય છે. તેથી ઉપગ્રહ સાથે સંદેશાની આપ-લે કરવા માટે રાખેલી એન્ટેનાને ફેરરવાની જરૂર પડતી નથી. ભૂ-સ્થિર કક્ષાના આ ફાયદાની સામે તેના એકાદ-બે ગેરલાભ પણ છે. સૌ પ્રથમ તો ઉપગ્રહ આટલો દૂર હોવાથી સંદેશાના સિગ્નલને ઉપગ્રહ સુધી પહોંચીને પાછા આવવા માટે 0.5 સેકન્ડથી પણ વધુ સમય લાગે છે. ટેલિફોન વાતચીત માટે આ સમયગાળો અકળાવી દે તેવો બની શકે. વળી ઉપગ્રહ સુધી સિગ્નલ પહોંચાડવા માટે શક્તિશાળી ટ્રાન્સમીટર અને મોટી એન્ટેનાની જરૂર પડે. આ ઉપરાંત ભૂ-સ્થિર કક્ષા વિષુવવૃત્ત પર આવેલી હોવાથી તેના પર રહેલા ઉપગ્રહ, પૃથ્વીના ખૂબ ઉત્તર અથવા દક્ષિણના સ્થળ સાથે સંદેશા-વ્યવહાર માટે ખાસ ઉપયોગી નથી. શરૂઆતના બધા સંદેશા-વ્યવહાર ઉપગ્રહ ટેલિફોન સેવા- જેને હાલમાં આપણે લેન્ડ-લાઇન કહીએ છીએ-માટે, બે ટેલિફોન એક્ષચેન્જ વચ્ચેના સંદેશા વ્યવહાર માટે અને તેમાં પણ બે ભૂખંડની વચ્ચે , વપરાતા હતાં. તેથી આ બે-ત્રણ ગેરલાભની સાથે પણ ભૂ-સ્થિર કક્ષા સરવાળે ફાયદા કારક હતી. પરંતુ પાછલી સદીના છેલ્લા દશકમાં મોબાઇલ ફોનની માફક સાથે લઇ જઈ શકાય અને દુનિયાના કોઇ પણ ખુણામાં ચાલે તેવા, સેટેલાઇટ સાથે કોઇ પણ એક્ષચેન્જ વગર સિગ્નલની સીધી આપ-લે કરતાં ફોનનો જન્મ થયો. સ્વાભાવિક છે કે આવા ફોનમાં ન તો મોટી એન્ટેના રાખી શકાય કે ન તો શક્તિશાળી ટ્રાન્સમીટર. વળી જ્યાં ભૂ-સ્થિર ઉપગ્રહની પહોંચ ઓછી છે તેવા ઉત્તર તથા દક્ષિણ ધ્રુવ પાસે, જ્યાં સંદેશા-વ્યવહારના બીજા કોઇ સાધન ઉપલબ્ધ ન હોય ત્યાં સેટેલાઇટ ફોનનું વિશેષ મહત્વ હોય. સમસ્યાના એક ઉકેલ તરીકે વર્ષ 1997માં અમેરિકાની મોટોરોલા કંપનીએ એક પેટા-કંપની સ્થાપી પૃથ્વીની સપાટીથી માત્ર 780 કિલોમીટર, લગભગ ઉત્તર-દક્ષિણ દિશામાં ભ્રમણ કરતાં ઉપગ્રહની ઇરીડયમ-Iridium નામની શૃંખલા મૂકી (એજ ઇરીડાયમ, જેનો ઉલ્લેખ આપણે આકાશ-દર્શન વિષેની પોસ્ટમાં કરી ચૂક્યા છીએ). 77 ઉપગ્રહ વાળી આ શૃંખલા તે વખતની સૌથી મોટી શૃંખલા હતી. ત્યારબાદ આવી બીજી એક શૃંખલા વર્ષ 1998 ગ્લોબલસ્ટાર નામથી અંતરિક્ષમાં મૂકવામાં આવી. આમ જેને “પૃથ્વીની નીચી કક્ષા” (Low Earth Orbit- લો અર્થ ઓરબીટ), ટૂંકમાં LEO કહે છે, તેમાં સંદેશા-વ્યવહાર ઉપગ્રહના યુગનો પ્રારંભ થયો. જો કે શરૂઆતમાં આવા ઉપગ્રહનો ઉપયોગ કરતા સેટેલાઇટ ફોન ખૂબ મોંઘા હોવાથી ખાસ લોકપ્રિય થયા નહીં અને ઇરીડીયમ કંપની તો એક વખત ફડચામાં પણ ગઇ (હવે પોતાના નવા અવતારમાં તે કાંઇક અંશે સફળ રહી છે)!(એડીટ 4 મે, 2020: LEOમાં ભ્રમણ કરતો કોઇ એક ઉપગ્રહ કોઇ એક સમયે પૃથ્વીની સપાટીના એક નાના ભાગ પરથી જ જોઇ શકાય છે અને તેના પર લાગેલી એન્ટેના પૃથ્વીના હજુ નાના ભાગને આવરી શકે છે. તેથી આખી પૃથ્વીને આવરી લેવા માટે ઘણા બધા LEO ઉપગ્રહની જરૂર પડે)
ભૂ-સ્થિર કક્ષા 
ઇરીડીયમ ઉપગ્રહ
21મી શતાબ્દી પોતાની સાથે ડેટા અને ઇન્ટરનેટનો યુગ લાવી. સાથે-સાથે આ સમયમાં મોટા પાયા પર આંતરરાષ્ટ્રીય ઓપ્ટીકલ ફાયબર નાખવામાં આવ્યા. આ બેઉ કારણ સર ટેલિફોન માટે સંદેશા-વ્યવહાર ઉપગ્રહનો ઉપયોગ મહત્વનો ન રહ્યો. હવે ભૂ-સ્થિર ઉપગ્રહનો ઉપયોગ ઘણા ભાગે જેને ડાયરેક્ટ ટુ હોમ અથવા DTH કહે છે તેવી ટેલીવિઝન સેવા માટે થવા લાગ્યો, અથવા તો ઇન્ટરનેટ ડેટાની ટ્રંક લાઇન- ઇન્ટરનેટ સેવા આપતી કંપનીને એક-બીજા સાથે જોડવા માટેની ડેટા લાઇન-તરીકે થવા લાગ્યો.
એલન મસ્કની સ્ટારલિન્ક શૃંખલા સંદેશા-વ્યવહાર ઉપગ્રહની આ ગાથાનું નવું પાનું છે. જેવી રીતે ઇરીડીયમ ટેલિફોન સેવા માટે ઉપયોગકર્તાને ઉપગ્રહ સાથે સીધા જોડે છે, તેવી જ રીતે સ્ટારલિન્કનું લક્ષ ઇન્ટરનેટ ઉપયોગકર્તાને ઉપગ્રહ સાથે સીધા જોડવાનું છે. સ્ટારલિન્ક પણ ઇરીડીયમની માફક LEO ઉપગ્રહ છે. પરંતુ તેમની કક્ષા ઉત્તર-દક્ષિણ, અર્થાત્ વિષુવવૃત્તને કાટખૂણે હોવાના બદલે તેની સાથે 53 અંશનો ખૂણો બનાવે છે. કક્ષાના આ ફેરફારને કારણે સ્ટારલિન્ક ધ્રુવ પ્રદેશ પર પોતાની સેવા આપી શકશે નહીં. હાલ પૂરતું તેમની સેવાનું મુખ્ય બજાર યુ.એસ.એ., અને કેનેડા રહેશે. ઇરીડીયમ તથા સ્ટારલિન્ક શંખલા વચ્ચે સૌથી મોટો તફાવત તો ઉપગ્રહની સંખ્યા છે. ઇરીડીયમ શૃંખલા 66 કાર્યરત અને લગભગ 11 વધારાના- જે ખરાબ કાર્યરત ઉપગ્રહની જગા તાત્કાલિક લઇ શકે- ઉપગ્રહથી સંતોષ માને છે. આ સામે સ્ટારલિન્કની યોજના પોતાના પહેલા ચરણમાં 1,500થી વધુ ઉપગ્રહ મોકલવાની છે, જે પૈકી 417 ઉપગ્રહ અત્યાર સુધી અંતરિક્ષમાં પહોંચી ચુક્યા છે- છેલ્લે ગઇ તારીખ 22 એપ્રિલના દિવસે 60 ઉપગ્રહ અંતરિક્ષમાં મૂકવામાં આવ્યા, જે આપણે બધાએ જોયાં. યોજના અનુસાર શૃંખલામાં કુલ મળી 11,000 ઉપગ્રહ હશે. અને આ સંખ્યા વધીને 42,000 સુધી પણ પહોંચી શકે. સરખામણી રૂપે, સ્ટારલિન્ક સિવાય અત્યારે અંતરિક્ષમાં કૂલ મળી 2,218 કાર્યરત ઉપગ્રહ છે. ઉપગ્રહ સિવાય અંતરિક્ષમાં ભ્રમણ કરતા નકામા ઉપગ્રહ,રોકેટ અને બીજા પદાર્થને પણ આ ગણતરીમાં સામેલ કરીએ તો પણ આંકડો 21,000થી વધતો નથી! આમ સ્ટારલિન્ક શૃંખલા અવકાશમાં ભમતા માનવ-સર્જિત પદાર્થનું આખું ગણિત બદલી શકે છે.
બદલાતું આ ગણિત બે રીતે ચિંતાજનક છે. સૌ પ્રથમ, ચિંતા અંતરિક્ષમાં અથડામણને લગતી છે. સ્ટારલિન્કના હજારો ઉપગ્રહ તો કાર્યરત હશે. તે ઉપરાંત શૃંખલાના ખરાબ થઇ ગયેલા અથવા જેમનો કાર્યકાળ સમાપ્ત યઇ ગયો છે તે તો જુદા. સ્ટારલિન્કના કહેવા મુજબ તેમના ઉપગ્રહમાં કાર્યકાળ સમાપ્ત્ત થાય ત્યારે તેની કક્ષા નીચી, પૃથ્વીના વાતાવરણ પાસે લાવી તેમાં બાળી નાખવાની વ્યવસ્થા છે. પરંતુ આ પ્રણાલીને કામ કરતાં પણ સમય લાગે. અને જે ઉપગ્રહ ખરાબ થાય તેના માટે તો કક્ષાના કુદરતી ફેરફાર પર આધાર રાખ્યા સિવાય કશું ન કરી શકાય! આમ સ્ટારલિન્કનો અંતરિક્ષમાં પ્રવેશ બે ઉપગ્રહ – અથવા કક્ષામાં ફરતા બીજા કોઇ પદાર્થ -વચ્ચે અથડામણની સંભાવના ઘણી વધારી દે છે. આવી અથડામણ બે રીતે જોખમી છે. અથડામણ તેમાં સામેલ ઉપગ્રહને નષ્ટ કરવા ઉપરાંત અંતરિક્ષમાં નવો કાટમાળ ઉત્પન્ન કરે છે, જે નવી અથડામણની સંભાવના હજુ વધારી દે છે.
આવનાર આપત્તિના સંકેત અત્યારથી, જ્યારે સ્ટારલિન્ક શૃંખલાના ઉપગ્રહ પોતાની છેવટની સંખ્યાના 1% માત્ર છે, મળવા લાગ્યા છે. અમેરિકાના વાયુ દળની એક સંસ્થા પૃથ્વીની કક્ષામાં ફરતા પદાર્થ પર નજર રાખે છે. સામાન્ય રીતે જ્યારે પણ આવા બે પદાર્થ વચ્ચે અથડામણની શક્યતા 0.01% થી વધુ દેખાય ત્યારે આ સંસ્થા ચેતવણી આપે છે, જેથી પદાર્થની કક્ષા બદલવાના પ્રયત્ન કરી શકાય. ગયા સપ્ટેમ્બર માસમાં સંસ્થાએ ચેતવણી આપી કે સ્ટારલિન્ક શૃંખલાનો એક ઉપગ્રહ અને યુરોપની અંતરિક્ષ સંસ્થા ઇસા (ESA) નો ઇઓલસ -Aeolus ઉપગ્રહ એટલા પાસે આવશે કે તેમની અથડામણની શક્યતા 0.1% હશે, સ્વીકાર્ય સંભાવના કરતાં દસ ગણી! ઇસાના કહેવા મુજબ તેમણે આ બાબતમાં સ્ટારલિન્કનો સંપર્ક કર્યો તો જવાબ મળ્યો કે સ્ટારલિન્ક આ બાબતમાં કોઇ પગલું લેવા માગતું નથી! છેવટે ઇસાએ પોતાની રીતે પોતાનો ઉપગ્રહ બચાવ્યો ( આ ઘટના બાબતનો સ્ટારલિન્કનો ખુલાસો હતો કે તેમની વ્યવસ્થામાં કોઇ આંતરિક ખામીને કારણે સ્ટારલિન્કના ઓપરેટરને પરિસ્થિતીની ગંભીરતા સમજાઈ નહીં અને તેથી આ ચૂક થઇ ગઇ!). આમ તો સ્ટારલિનેકના કહેવા મુજબ તેમના ઉપગ્રહમાં અથડામણ ટાળવા માટેની સ્વયં-સંચાલિત પ્રણાલી પણ છે. સપ્ટેમ્બર 2019ની ઘટનામાં આવી પ્રણાલી શા માટે કામમાં ન આવી તેનો કોઇ ખુલાસો સ્ટારલિન્કે કર્યો નથી.
સ્ટારલિન્ક શૃંખલાએ ઉત્પન્ન કરેલા બીજા પ્રશ્નનું ઉદાહરણ તો આપણે સૌ 22 એપ્રિલની આસપાસ જોઇ જ લીધું. એક સાથે છ કે વધુ ઉપગ્રહનું દ્રશ્ય આપણા જેવા સામાન્ય માણસ માટે ભલે રોમાંચક લાગે પરંતુ આકાશમાં ઝાંખા તારા-વિશ્વ તરફ ટેલિસ્કોપ માંડીને બેઠેલા ખગોળશાસ્ત્રી માટે તો તે મુશ્કેલી રૂપ બની શકે. ઝાંખા ખગોળીય પદાર્થની છબી લેવા માટે ટેલિસ્કોપ પર લગાવેલા કેમેરાને ઘણા લાંબા સમય સુધી તે પદાર્થની સામે તાકી રાખવો પડે. જો આ સમય દરમ્યાન કોઇ ઉપગ્રહ ટેલિસ્કોપની સામેથી પસાર થાય તો તેને કારણે છબીમાં લાંબી રેખા દેખાય અને ખગોળશાસ્ત્રીની બધી મહેનત પર પાણી ફરી વળે. સ્ટારલિન્કના હજારો ઉપગ્રહમાંથી કોઇ ને કોઇ ઉપગ્રહ ખગોળશાસ્ત્રીને પજવે તેવી શક્યતા ઘણી છે. છેલ્લા એક વર્ષથી આ સમસ્યા બાબત આંતરરાષ્ટ્રીય ખગોળશાસ્ત્ર સંગઠન વિશ્વનું ધ્યાન આ બાબત તરફ દોરી રહ્યું છે. સ્ટારલિન્કના કહેવા પ્રમાણે તેઓ ઉપગ્રહની રચના બદલીને ઉપગ્રહ ઓછો પ્રકાશ પરાવર્તિત કરે તેવી બનાવી રહ્યા છે. ગયા જાન્યુઆરીમાં આવો એક ઉપગ્રહ કક્ષામાં મૂકવામાં આવ્યો. પરંતુ ખગોળશાસ્ત્રીના અવલોકન અનુસાર આ ઉપગ્રહ અને બીજા ઉપગ્રહની ચમકમાં એક મેગ્નીટ્યુડથી (ખગોળીય મેગ્નીટ્યુડની સમજ માટે આકાશ-દર્શન વિષેની પોસ્ટ જોશો) પણ ઓછો ફરક છે. સ્ટારલિન્કની બીજી દલીલ છે કે તેના ઉપગ્રહ લોન્ચ પછી. જ્યારે નીચી કક્ષામાં હોય ત્યારે વધુ પ્રકાશિત હોય છે, અને તેમની આખરી કક્ષામાં પહોંચ્યા પછી તેનો પ્રકાશ ઓછો થઇ જાય છે. આ દલીલ આમ તો સાચી છે, પરંતુ અમેરિકન એસ્ટ્રોનોમીકલ સોસાયટીના અનુમાન મુજબ આખરી કક્ષામાં પણ સ્ટારલિન્ક ઉપગ્રહ 5 મેગ્નીટ્યુડના તારા જેટલો પ્રકાશિત હોઇ શકે, જે અંધારી જગ્યા પરથી નરી આંખે પણ જોઇ શકાય. મોટા ટેલિસ્કોપ માટે તો આટલા પ્રકાશિત ઉપગ્રહ મોટી મુશ્કેલી ઊભી કરે. સ્ટારલિન્ક શૃંખલાના હજારો ઉપગ્રહના રેડિયો સિગ્નલ રેડિયો ટેલિસ્કોપ -જેમણે બ્લેક-હોલની છબી લીધી હતી તેવા માટે- પણ અડચણ રૂપ બની શકે.
આમ સરવાળે જોઇએ તો સ્ટારલિન્કના ફાયદા કરતા તેના ગેરલાભ કદાચ વધારે છે. અને આ તો હજુ શરૂઆત છે. એમેઝોન જેવી બીજી કંપની પણ સ્ટારલિન્ક જેવા ઉપગ્રહના “સુપર ક્લસ્ટર” અંતરિક્ષમાં મોકલવાની વેતરણમાં છે. અને કમનસીબે, તેમને રોકી શકે, તેમનું નિયમન કરી શકે તેવી કોઇ એજન્સી વિશ્વમાં અત્યારે નથી!