कक्षा में दस लाख डेटा सेंटर, रूबिन की नज़र से

चिली में सेरो पाचोन (Cerro Pachón) पर 2,663 मीटर की ऊँचाई पर स्थित वेरा सी. रूबिन वेधशाला ने 2025 में काम शुरू किया। 8.36 मीटर के मुख्य दर्पण वाली इसकी विस्तृत-दृश्य-क्षेत्र दूरबीन और इसका बेहद संवेदनशील कैमरा लेगेसी सर्वे ऑफ़ स्पेस ऐंड टाइम (LSST) करते हैं। केवल अपने पहले वर्ष में ही यह सर्वेक्षण इतना डेटा जुटाएगा जितना अब तक के सभी प्रकाशीय खगोलीय प्रेक्षणों में मिलाकर भी नहीं जुटा।

इस बीच, संचालक एक नए तरह के उपग्रह को प्रक्षेपित करने की होड़ में हैं: कक्षीय डेटा सेंटर, यानी कंप्यूटर ले जाने वाले अंतरिक्ष यान। अमेरिकी संघीय संचार आयोग (FCC) के पास SpaceX और Starcloud द्वारा दाख़िल आवेदन, साथ में Axiom Space, Orbital, Blue Origin, Project Suncatcher और अन्य की योजनाएँ, मिलकर निचली कक्षा में ऐसे दस लाख से कहीं अधिक उपग्रहों का प्रस्ताव करते हैं। जून 2026 तक केवल कुछ प्रोटोटाइप ही उड़ान भर चुके थे।

एक आवेदन से बना झुंड

नयन जांगिड़ (Nayan Jangid) और सिगफ़्रीड एगल (Siegfried Eggl) (यूनिवर्सिटी ऑफ़ इलिनॉय अर्बाना-शैंपेन), मेरेडिथ रॉल्स (Meredith Rawls) और पीटर योआकिम (Peter Yoachim) (यूनिवर्सिटी ऑफ़ वॉशिंगटन और रूबिन वेधशाला) तथा कॉनी वॉकर (Connie Walker) (NSF NOIRLab) — जो सभी अंधेरे और शांत आकाश की सुरक्षा के लिए IAU केंद्र के सदस्य भी हैं — ने SpaceX के आवेदन के आधार पर एक मॉडल उपग्रह-समूह बनाया: 686 से 1,002 किमी की ऊँचाई के बीच 94 कक्षीय परतों (ऊँचाई के स्तरों) पर 998,240 उपग्रह। आधे ऐसी कक्षाओं में हैं जो भूमध्य रेखा से लगभग 30 डिग्री झुकी हैं। बाक़ी आधे सूर्य-तुल्यकालिक हैं: उनकी कक्षाएँ दिन और रात की सीमा-रेखा के साथ चलती हैं।

हर उपग्रह को स्टारलिंक जैसे यान के एक बड़े संस्करण के रूप में मॉडल किया गया है: लगभग 7 गुणा 3.5 मीटर का ढाँचा, 400 किलोवाट के लिए आकार दिए गए सौर पैनल, और कंप्यूटरों की ऊष्मा बाहर निकालने के लिए एक सफ़ेद या चाँदी जैसा रेडिएटर, जिसके दोनों फलक 110 वर्ग मीटर के हैं।

फिर छह चरणों वाली एक प्रक्रिया ने रूबिन के एक सिम्युलेटेड वर्ष की समय-सारिणी में हर उपग्रह का पीछा किया: यह किन 30 सेकंड के एक्सपोज़र को पार करता है, क्या यह धूप में है, कैमरे के छह रंगीन फ़िल्टरों में से हर एक में इसकी लकीर कितनी चमकीली दिखती है, और यह कितने पिक्सेल बर्बाद करता है।

सबसे बुरी रातों में पाँच में से चार तस्वीरें

औसतन, सिमुलेशन हर रात रूबिन के दृश्य-क्षेत्र से लगभग 1,80,000 उपग्रह-गुज़र और 60,000 धूप से चमकती लकीरें गिनता है। कुछ रातों में, साल के समय के अनुसार, रूबिन की 80% तक तस्वीरों में कम से कम एक प्रकाशित लकीर होती है; पूरे वर्ष का औसत लें तो यह हिस्सा 20% के क़रीब है। यह आँकड़ा पूरे उपग्रह-समूह और हर फ़िल्टर को समेटता है; शोधपत्र किसी एक रात का नाम नहीं लेता, और ये शिखर पूरे वर्ष में बिखरे हुए हैं।

एक सिम्युलेटेड वर्ष में रात-दर-रात: हरे रंग में, किसी भी उपग्रह द्वारा पार की गई रूबिन तस्वीरों का हिस्सा; लाल में, धूप में चमकते, दिखाई देने वाले उपग्रह द्वारा। ख़ाली जगहें बिना प्रेक्षण वाली रातें हैं। — चित्र 1, Jangid et al. (2026), arXiv:2610.31772.

सूर्य-तुल्यकालिक उपग्रह असमान रूप से अधिक नुक़सान करते हैं: दिन-रात की सीमा-रेखा के साथ चलते हुए वे तब भी प्रकाशित रहते हैं जब वेधशाला पर पहले ही अँधेरा हो चुका होता है।

चमक दो तरह के व्यवहार दिखाती है। विसरित परावर्तन आमतौर पर लगभग 6 का कांतिमान (मैग्निट्यूड) देता है; इस पैमाने पर छोटी संख्या का अर्थ है अधिक चमक। विशाल सौर पैनलों से दर्पण जैसी कौंधें 2 से 4 कांतिमान तक पहुँचती हैं। पूरे वर्ष में लगभग 90 लाख धूप से चमकती लकीरों में से 83.9% कांतिमान 7 से अधिक चमकीली हैं, जो अंतरराष्ट्रीय खगोलीय संघ द्वारा सुझाई गई सीमा है, और 2,29,000 से अधिक कांतिमान 2 से अधिक चमकीली हैं, जो नंगी आँखों से आसानी से दिखती हैं; इनके लिए मॉडल उस हर डिटेक्टर चिप को बेकार मान लेता है जिसे लकीर पार करती है (कैमरे में 189 चिप हैं)।

संध्या-प्रकाश में एक सामान्य तस्वीर में एक साथ लगभग 100 दिखाई देने वाली लकीरें होती हैं। एक सामान्य रात में रूबिन अपने संध्या-प्रकाश के 5 से 10% पिक्सेल खो देगी, और अकेली तस्वीरें 90% से अधिक। लेखक बताते हैं कि उनकी विधि संभवतः इस बात को बढ़ाकर आँकती है कि कितनी लकीरें इतनी चमकीली हैं कि पिक्सेल को छलका दें (संतृप्त कर दें)।

दमकता संध्या-प्रकाश

क्षितिज के ऊपर हर धूप में चमकते उपग्रह की रोशनी जोड़कर टीम ने यह भी गणना की कि आकाश ख़ुद कितना अधिक चमकीला हो जाता है। एक प्रतिनिधि चाँदरहित रात, 15 जुलाई 2026, को संध्या-प्रकाश के दौरान u (निकट पराबैंगनी), g (हरा) और r (लाल) फ़िल्टरों में उपग्रह प्राकृतिक आकाशीय चमक का 1,000% से अधिक जोड़ देते हैं; चित्र 11 में g बैंड भोर से पहले 3,000% से ऊपर के शिखर पर पहुँचता है। g और r फ़िल्टर आमतौर पर वही होते हैं जिनका उपयोग संध्या-प्रकाश में सौरमंडल के संभावित रूप से ख़तरनाक पिंडों की खोज के लिए होता है। रात के सबसे गहरे हिस्से में, जब उपग्रह पृथ्वी की छाया में चले जाते हैं, यह अतिरिक्त चमक लगभग शून्य हो जाती है। पूर्णिमा में भी कई फ़िल्टरों में आकाशीय चमक 100% से अधिक बढ़ जाती है। लेखकों का सुझाव है कि यह चमक-वृद्धि ही विज्ञान को होने वाला मुख्य नुक़सान साबित हो सकती है।

15 जुलाई 2026 की चाँदरहित रात भर आकाश की चमक, u फ़िल्टर (ऊपर) से y फ़िल्टर (नीचे) तक: नीले में प्राकृतिक आकाश, लाल में उपग्रहों के साथ; दाईं ओर प्रतिशत वृद्धि, जो संध्या और भोर में सबसे अधिक है। — चित्र 11, Jangid et al. (2026), arXiv:2610.31772.

कोई आसान समाधान नहीं

टीम ने सामान्य उपायों को परखा। उपग्रह-समूह के केवल 10%, यानी लगभग 1,00,000 उपग्रहों के साथ भी, संध्या-प्रकाश की तस्वीरें हर रात अपने 2.33% पिक्सेल खो देती हैं, जबकि पूरे बेड़े के साथ 6.88%, और एक तस्वीर 87% खो देती है। दस गुना कटौती से नुक़सान दस से नहीं बँटता, क्योंकि एक अकेली चमकीली कौंध किसी तस्वीर पर हावी होने के लिए काफ़ी है। निचली कक्षाएँ उपग्रहों को अधिक समय तक छाया में रखती हैं, लेकिन संध्या-प्रकाश में कौंधें बनी रहती हैं, और छोटे जीवनकाल का अर्थ है अधिक प्रक्षेपण। संचालक कौंधों को चिली से दूर मोड़ सकते हैं, पर एक बार में केवल एक कंपनी और एक वेधशाला के लिए। संध्या में रूबिन को पूर्व की ओर और भोर में पश्चिम की ओर मोड़ना आशाजनक लगता है, पर इसका सिमुलेशन नहीं किया गया।

अध्ययन के अपने अंधे बिंदु हैं: आदर्शीकृत कक्षाएँ जिनकी हर स्थिति ठीक-ठीक ज्ञात है, कोई अंतरिक्ष मलबा नहीं, तारों के सामने से गुज़रते कोई अँधेरे उपग्रह नहीं, कोई रेडियो खगोलिकी नहीं। और इसके गिनाए नुक़सानों में से एक की भरपाई नहीं हो सकती: केवल एक बार दिखने वाली किसी परिघटना के लिए, ग़लत डिटेक्टर पर पड़ी एक चमकीली लकीर का अर्थ है कि वह घटना बस छूट गई, और उसके अनुवर्ती प्रेक्षण का कोई मौक़ा नहीं।