SpaceX: Τι θα σήμαινε για το κλίμα η ανάπτυξη 1 εκατ. δορυφόρων τεχνητής νοημοσύνης

Οι συγκεντρώσεις επικίνδυνων ρύπων στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης, που προέρχονται από εκτοξεύσεις πυραύλων και επανεισόδους δορυφόρων, ενδέχεται να φτάσουν σε κρίσιμα επίπεδα εάν μέσα στην επόμενη δεκαετία αναπτυχθούν δίκτυα αποτελούμενα από εκατοντάδες χιλιάδες διαστημικά κέντρα δεδομένων, προειδοποιούν επιστήμονες.

 

Το πρόβλημα με την ενεργοβόρα υποδομή της τεχνητής νοημοσύνης στη Γη γίνεται ολοένα μεγαλύτερο. Έως το 2030, τα κέντρα δεδομένων που υποστηρίζουν εφαρμογές AI ενδέχεται να ευθύνονται για έως και το 17% της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στις ΗΠΑ, σύμφωνα με εκτίμηση του Electric Power Research Institute.

Για να καλυφθούν οι αυξανόμενες ανάγκες, κατασκευάζονται νέες μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με ορυκτά καύσιμα, ενώ παλαιότερες εγκαταστάσεις εξακολουθούν να λειτουργούν παρά τα σχέδια για απανθρακοποίηση. Παράλληλα, τεράστιες ποσότητες νερού αντλούνται από ήδη πιεσμένα αποθέματα για την ψύξη των υπολογιστικών συστημάτων.

 

Η λύση που προτείνουν εταιρείες όπως η SpaceX, η Amazon και η Blue Origin είναι η μεταφορά των ιδιαίτερα ενεργοβόρων υποδομών υπολογισμού στο Διάστημα, όπου η παραγωγή ηλιακής ενέργειας είναι ευκολότερη και η θερμότητα μπορεί να διαχέεται στο ψυχρό κενό. Οι τρεις εταιρείες έχουν καταθέσει συνολικά αιτήματα στην αμερικανική Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών για την εκτόξευση περισσότερων από ενός εκατομμυρίου διαστημικών κέντρων δεδομένων μέσα στα επόμενα δέκα χρόνια.

 

Το μεγαλύτερο μέρος αυτού του σχεδιασμού αφορά τη SpaceX, εφόσον τα σχέδια υλοποιηθούν. Ο Έλον Μασκ έχει δηλώσει ότι η εταιρεία επιδιώκει να δημιουργήσει από μόνη της έναν αστερισμό ενός εκατομμυρίου δορυφόρων για εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης.

 

Οι σχεδιαζόμενες αποστολές προκαλούν έντονο προβληματισμό στην επιστημονική κοινότητα. Εάν όλα τα προγράμματα προχωρήσουν, ο αριθμός των δορυφόρων που θα εκτοξεύονται και θα επανεισέρχονται στην ατμόσφαιρα θα μπορούσε να αυξηθεί έως και 100 φορές σε σχέση με τα σημερινά επίπεδα.

 

Παράλληλα, οι δορυφόροι που θα φιλοξενούν κέντρα δεδομένων θα είναι πολύ μεγαλύτεροι από τα περισσότερα διαστημικά οχήματα που βρίσκονται σήμερα σε τροχιά. Η αυξημένη μάζα τους συνεπάγεται μεγαλύτερες ποσότητες προωθητικών καυσίμων για την εκτόξευσή τους, αλλά και πολύ περισσότερα μέταλλα που θα εξατμίζονται κατά την επανείσοδό τους στην ατμόσφαιρα, με δυνητικά σοβαρές επιπτώσεις στην ποιότητα της ατμόσφαιρας και στο κλίμα.

 

Η ανώτερη ατμόσφαιρα, η οποία μέχρι σήμερα έχει παραμείνει σχετικά ανεπηρέαστη από την ανθρώπινη δραστηριότητα, βρίσκεται στο επίκεντρο των ανησυχιών. «Οι εκτοξεύσεις και οι επανείσοδοι είναι ουσιαστικά οι μόνες ανθρώπινες δραστηριότητες που εναποθέτουν υλικό απευθείας στην ανώτερη ατμόσφαιρα», δήλωσε στο Space.com ο Άαρον Μπόλεϊ, καθηγητής αστρονομίας και ερευνητής βιωσιμότητας του Διαστήματος στο University of British Columbia.

 

Οι περισσότεροι πύραυλοι παράγουν μαύρο άνθρακα, έναν ρύπο που μπορεί να ενισχύσει την υπερθέρμανση του πλανήτη. Οι δορυφόροι, από την άλλη, αποτελούνται σε μεγάλο βαθμό από αλουμίνιο, το οποίο κατά την καύση του παρουσία οξυγόνου πιθανότατα μετατρέπεται σε οξείδιο του αλουμινίου. Η συγκεκριμένη ουσία έχει συνδεθεί με την καταστροφή του όζοντος, ένα φαινόμενο που η διεθνής κοινότητα κατάφερε να περιορίσει σημαντικά μέσω του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ το 1987.

 

Οι επιστήμονες, ωστόσο, δεν έχουν ακόμη πλήρη εικόνα για τις χημικές αντιδράσεις που πραγματοποιούνται σε μεγάλα υψόμετρα μεταξύ αυτών των ρύπων και των ατμοσφαιρικών αερίων. Άγνωστο παραμένει επίσης σε ποια επίπεδα συγκέντρωσης μπορεί να προκύψουν απότομες και σοβαρές αλλαγές στο κλίμα ή στο στρώμα του όζοντος.

 

Η ανησυχία εντείνεται από το γεγονός ότι οι ρύποι που καταλήγουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα παραμένουν εκεί για πολύ μεγαλύτερο διάστημα σε σύγκριση με εκείνους που εκπέμπονται κοντά στην επιφάνεια της Γης. «Κοντά στο έδαφος, η βροχή και ο άνεμος απομακρύνουν τη ρύπανση από την ατμόσφαιρα μέσα σε λίγες εβδομάδες», δήλωσε η Ελουάζ Μαρέ, καθηγήτρια ατμοσφαιρικής χημείας στο University College London. Σε μεγαλύτερα ύψη, εξηγεί, η απομάκρυνση εξαρτάται από πολύ πιο αργές ατμοσφαιρικές διεργασίες.

 

 

Ο μαύρος άνθρακας που παράγεται από τους πυραύλους εκτιμάται ότι μπορεί να παραμείνει στην ατμόσφαιρα έως και τρία χρόνια, γεγονός που σημαίνει ότι η μαζική αύξηση των εκτοξεύσεων θα μπορούσε να οδηγήσει σε επικίνδυνη συσσώρευση.

 

Καθοριστικό ρόλο στα σχέδια της SpaceX αναμένεται να διαδραματίσει ο γιγαντιαίος πύραυλος Starship. Σε αντίθεση με τον Falcon 9, ο οποίος χρησιμοποιεί καύσιμο τύπου κηροζίνης, το Starship λειτουργεί με μεθάνιο και υγρό οξυγόνο, έναν συνδυασμό που θεωρείται καθαρότερος. Ωστόσο, η μεγαλύτερη κλίμακα του πυραύλου και η ανάγκη για πολύ συχνότερες εκτοξεύσεις ενδέχεται τελικά να αυξήσουν τη συνολική ποσότητα ρύπων που διοχετεύεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα.

 

«Το Starship είναι μεγαλύτερος πύραυλος και καταναλώνει περισσότερα καύσιμα», σημείωσε η Μαρέ, επισημαίνοντας ότι, παρά τη χρήση καθαρότερου καυσίμου, οι εκπομπές μαύρου άνθρακα ανά εκτόξευση θα μπορούσαν να είναι παρόμοιες.

 

Ο Άντριου Γουίλσον, ερευνητής βιωσιμότητας του Διαστήματος στο Glasgow Caledonian University, εκτιμά ότι κάθε εκτόξευση του Starship παράγει περίπου 76.000 τόνους ισοδύναμου διοξειδίου του άνθρακα, ποσότητα αντίστοιχη με τις ετήσιες εκπομπές περίπου 17.727 επιβατικών αυτοκινήτων που κινούνται με βενζίνη.

 

Σύμφωνα με εκτιμήσεις του Ars Technica, για την ανάπτυξη του σχεδιαζόμενου αστερισμού της SpaceX θα μπορούσαν να απαιτηθούν έως και 77.000 εκτοξεύσεις Starship, δηλαδή περίπου 15.300 τον χρόνο. Πρόκειται για αριθμό που απέχει δραματικά από τα σημερινά δεδομένα: το 2025 πραγματοποιήθηκαν παγκοσμίως μόλις 324 εκτοξεύσεις πυραύλων που έθεσαν φορτία σε τροχιά.

 

 

Εξίσου σημαντικό είναι το ζήτημα των υλικών που επιστρέφουν στην ατμόσφαιρα όταν οι δορυφόροι ολοκληρώνουν τον κύκλο ζωής τους. Σύμφωνα με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος, περίπου 19.000 ενεργοί και ανενεργοί δορυφόροι βρίσκονται σήμερα σε τροχιά γύρω από τη Γη.

 

Ο πολυπληθέστερος τύπος δορυφόρου που βρίσκεται σήμερα σε τροχιά είναι το Starlink V2 Mini της SpaceX, με βάρος περίπου 800 κιλά. Οι δορυφόροι που θα λειτουργούν ως διαστημικά κέντρα δεδομένων αναμένεται να είναι πολύ βαρύτεροι. Με ηλιακά πάνελ που θα εκτείνονται σε πλάτος περίπου 75 μέτρων, κάθε τέτοια μονάδα θα μπορούσε, σύμφωνα με διαθέσιμες εκτιμήσεις, να ζυγίζει έως και 7,5 τόνους.

 

Παράλληλα, παράγοντες του κλάδου εκτιμούν ότι η SpaceX και άλλες εταιρείες θα χρειάζεται να αντικαθιστούν τους δορυφόρους τεχνητής νοημοσύνης περίπου κάθε πέντε χρόνια, προκειμένου να αξιοποιούν νεότερη τεχνολογία, όπως συμβαίνει ήδη με τους δορυφόρους επικοινωνιών.

 

Αυτό σημαίνει ότι στο μέλλον δεκάδες ή ακόμη και εκατοντάδες τόνοι μετάλλων θα μπορούσαν να εισέρχονται στην ατμόσφαιρα κάθε χρόνο, ξεπερνώντας την ποσότητα φυσικού διαστημικού υλικού που φτάνει στη Γη.

 

Οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται οι δορυφόροι δεν αποτελούν φυσικό μέρος της γήινης ατμόσφαιρας, με αποτέλεσμα οι συνέπειες της μαζικής επανεισόδου τους να είναι δύσκολο να προβλεφθούν.

 

«Μόλις πριν από δέκα χρόνια οι επανείσοδοι δεν θεωρούνταν ιδιαίτερο πρόβλημα, καθώς η ποσότητα φυσικών μετεωριτών που εισέρχονταν στην ατμόσφαιρα ήταν πολύ μεγαλύτερη», δήλωσε ο Γουίλσον. Ωστόσο, όπως προειδοποίησε, η παρουσία εκατοντάδων χιλιάδων ή εκατομμυρίων δορυφόρων θα μπορούσε να δημιουργήσει ουσιαστικά μια «βροχή» τεχνητών υλικών, ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και μετάλλων που υπό κανονικές συνθήκες δεν θα έφταναν ποτέ στην ατμόσφαιρα.

 

Οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι απαιτούνται πολύ περισσότερες παρατηρήσεις και χρηματοδότηση προκειμένου να αποσαφηνιστούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις. «Πρέπει να το κατανοήσουμε πλήρως πριν εκτοξεύσουμε ένα εκατομμύριο δορυφόρους και όχι να τους εκτοξεύσουμε πρώτα και μετά να περιμένουμε να δούμε τι θα συμβεί», τόνισε ο Μπόλεϊ.

 

Οι περιβαλλοντικές ανησυχίες δεν περιορίζονται στην ατμόσφαιρα. Τα σχέδια για τη δημιουργία τεράστιων δορυφορικών αστερισμών έχουν προκαλέσει αντιδράσεις και από την αστρονομική κοινότητα, καθώς η αυξημένη φωτορύπανση μπορεί να δυσχεράνει σημαντικά τις επίγειες παρατηρήσεις. Μάλιστα, πρόσφατη μελέτη του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου κατέληξε στο συμπέρασμα ότι, εάν υλοποιηθούν όλα τα δορυφορικά προγράμματα που έχουν σχεδιαστεί σήμερα, η αστρονομική έρευνα από την επιφάνεια της Γης ενδέχεται να καταστεί πρακτικά αδύνατη.

 

www.worldenergynews.gr