Poluarea pune în pericol viitorul astronomiei

OXON HILL, Md. — Chiar dacă progresele tehnologice le permit astronomilor să privească mai adânc în cosmos decât oricând, noile tehnologii au, de asemenea, potențialul de a crea o poluare orbitoare.

Trei surse de poluare – resturile spațiale, interferența radio și poluarea luminoasă – sunt deja deosebit de îngrijorătoare. Și situația se înrăutățește. În următoarele două decenii, până la 20.000 de sateliți ar putea fi lansați pe orbita joasă a Pământului, LED-urile vor deveni sursa dominantă de lumină artificială, iar rețelele mobile de generația a cincea vor umple frecvențele radio, au avertizat vorbitorii în cadrul reuniunii anuale a American Astronomical. Societate. Aceste surse de poluare ar putea împiedica astronomii să obțină o privire clară asupra cerului nopții, limitând sensibilitatea și acuratețea măsurătorilor lor.

Resturile spațiale sunt, probabil, cea mai incipientă formă de poluare umană. Dar la numai șase decenii de la lansarea lui Sputnik pe cerul curat, orbita în jurul Pământului este acum plină cu aproape 18.000 de obiecte urmărite de Comandamentul Strategic al Statelor Unite. Dimensiunile acestor obiecte variază de la bucăți de material lungi de aproximativ centimetri până la sateliți de dimensiunea unui autobuz. Resturile spațiale pot deteriora atât telescoapele spațiale existente, cât și reflecta lumina, potențial derutând telescoapele terestre. De pe Pământ, o sclipire de lumină ar putea fi o stea îndepărtată sau doar o bucată de metal.

„Cel mai rău urmează să vină”, a spus Patrick Seitzer, astronom la Universitatea din Michigan din Ann Arbor. „Ne vom dubla catalogul [of debris] în următorii 20 de ani.” Compania aerospațială Boeing, de exemplu, a propus lansarea unei rețele globale de aproape 3.000 de sateliți. Ciocnirile între oricare doi sateliți pot crea mii de bucăți de resturi.

Pe Pământ, poluarea luminoasă este un fenomen binecunoscut (SN: 7/9/16, str. 32), iar trecerea la LED-uri sau diode emițătoare de lumină agravează problema. În 2010, LED-urile reprezentau mai puțin de 1% din piața americană de iluminat. Astăzi, ei reprezintă aproximativ jumătate din piață și se așteaptă ca această cotă să crească.

LED-urile au beneficii de mediu și economice, fiind de lungă durată și eficiente energetic. Dar emit un spectru larg de lumină, inclusiv lumină bogată în albastru, care este deosebit de dăunătoare pentru astronomie. Lumina bogată în albastru se împrăștie mai ușor decât lumina cu lungimi de undă mai lungi, cum ar fi galbenul, care înrăutățește strălucirea cerului și face mai greu de văzut stelele.

Invizibilă cu ochiul liber, interferența cu frecvența radio nu este mai puțin dăunătoare pentru astronomie decât poluarea luminoasă optică. Pentru astronomii care observă universul prin undele radio generate de stele și galaxii, interferența de la o sursă de pe Pământ poate înfunda cu ușurință orice semnal îndepărtat.

Așa cum canalele radio apropiate unul de celălalt ca frecvență se pot sângera unul în celălalt, creând statică, la fel și interferențele radio de la diferite tehnologii pot să se scurgă în canalele pe care astronomii le folosesc pentru a observa. Pe măsură ce tot mai mult spațiu pe spectru este înghițit de noile tehnologii, cum ar fi rețelele mobile 5G, radioastronomii vor trebui să se confrunte cu mai multe interferențe potențiale. De exemplu, radarul de pe mașinile fără șofer ar putea afecta operațiunile de radioastronomie până la 100 de kilometri distanță, a spus Harvey Liszt, un radioastronom la Observatorul Național de Radio Astronomie din Charlottesville, Virginia.

Confruntat cu perspectiva invadării tehnologiei pe Pământ, regretatul astronom Jean Heidmann a propus în 1998 să desemneze o zonă în partea îndepărtată a Lunii pentru un observator care să fie ferit de resturile spațiale, poluarea luminoasă și radio.

În afara acestei soluții extreme, continuarea reglementării guvernamentale a frecvențelor radio este crucială. „Fără protecția spectrului, radioastronomii și-ar pierde capacitatea de a observa”, a spus Liszt. Astronomii ar putea avea nevoie să extindă și să securizeze zonele de liniște radio, cum ar fi cea din jurul Observatorului Green Bank din Virginia de Vest, pentru a păstra un viitor pentru radioastronomia de pe Pământ.

Când vine vorba de lumină artificială, niciuna nu ar fi cea mai bună. Este o luptă zadarnică, au fost de acord astronomii, dar există soluții. Flagstaff, Arizona, adoptă lumini cu LED-uri, dar acestea sunt ceea ce se numește LED-uri chihlimbar cu bandă îngustă, care limitează strălucirea cerului, deoarece seamănă cu luminile galbene, cu sodiu de joasă presiune pe care le preferă astronomii.

„Cerul întunecat a devenit parte a culturii de aici”, a spus astronomul Jeff Hall, directorul Observatorului Lowell din Flagstaff. „Este… o valoare comunitară. Avem chiar și o companie numită Dark Sky Brewing.”

Deocamdată, mulți astronomi speră că astfel de soluții concrete la poluare vor funcționa.