Roiurile de sateliți pot eclipsa constelațiile naturale ale cerului nocturn

Flotele de sateliți privați care orbitează Pământul vor fi vizibile cu ochiul liber în următorii câțiva ani, uneori toată noaptea.

Companii precum SpaceX și Amazon au lansat sute de sateliți pe orbite joase din 2019, cu planuri de a lansa alți mii în lucru – o tendință care îi alarmează pe astronomi. Scopul acestor „mega-constelații” satelitare este de a aduce internetul de mare viteză pe tot globul, dar aceste obiecte strălucitoare amenință să perturbe capacitatea astronomilor de a observa cosmosul (SN: 3/12/20). „Pentru astronomi, aceasta este un fel de situație de pantaloni pe foc”, spune radioastronomul Harvey Liszt de la Observatorul Național Radio Astronomic din Charlottesville, Virginia.

Acum, o nouă simulare a pozițiilor potențiale și a luminozității acestor sateliți arată că, spre deosebire de predicțiile anterioare, observatorii ocazionali ai cerului vor avea și vederea perturbată. Și părți ale lumii vor fi afectate mai mult decât altele, relatează astronoma Samantha Lawler de la Universitatea din Regina din Canada și colegii ei într-o lucrare publicată pe 9 septembrie pe arXiv.org.

„Cum va afecta acest lucru modul în care arată cerul la globii tăi oculari?” întreabă Lawler. „Noi, oamenii, ne-am uitat la cerul nopții și am analizat tipare acolo de atâta timp cât suntem oameni. Face parte din ceea ce ne face oameni.” Aceste mega-constelații ar putea însemna „vom vedea un model creat de om mai mult decât putem vedea stelele, pentru prima dată în istoria omenirii”.

Suprafețele plane și netede ale sateliților pot reflecta lumina soarelui în funcție de poziția lor pe cer. Cercetările anterioare au sugerat că majoritatea noilor sateliți nu vor fi vizibili cu ochiul liber.

Lawler, împreună cu Aaron Boley de la Universitatea din Columbia Britanică și Hanno Rein de la Universitatea din Toronto din Scarborough în Canada, au început să construiască simularea lor cu date publice despre planurile de lansare a patru companii – Starlink de la SpaceX, Kuiper de la Amazon, OneWeb și StarNet/ GW — care fusese depusă la Comisia Federală de Comunicații din SUA și Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor. Documentele au detaliat înălțimile și unghiurile orbitale așteptate ale a 65.000 de sateliți care ar putea fi lansați în următorii câțiva ani.

„Este imposibil de prezis viitorul, dar acest lucru este realist”, spune astronomul Meredith Rawls de la Universitatea Washington din Seattle, care nu a fost implicat în noul studiu. „De multe ori, când oamenii fac aceste simulări, aleg un număr dintr-o pălărie. Acest lucru justifică într-adevăr numerele pe care le aleg.”

În prezent, pe orbita Pământului se află aproximativ 7.890 de obiecte, dintre care aproximativ jumătate sunt sateliți operaționali, potrivit Biroului ONU pentru Afaceri Spațiale. Dar acest număr crește rapid pe măsură ce companiile lansează din ce în ce mai mulți sateliți (SN: 28/12/20). În august 2020, existau doar aproximativ 2.890 de sateliți operaționali.

Apoi, cercetătorii au calculat câți sateliți vor fi pe cer în diferite perioade ale anului, la diferite ore ale nopții și din diferite poziții de pe suprafața Pământului. De asemenea, au estimat cât de strălucitori ar fi probabil sateliții la diferite ore ale zilei și momente ale anului.

Acest calcul a necesitat o mulțime de ipoteze, deoarece companiile nu sunt obligate să publice detalii despre sateliții lor, cum ar fi materialele din care sunt fabricați sau formele lor precise, ambele putând afecta reflectivitatea. Dar există destui sateliți pe orbită încât Lawler și colegii să-și poată compara sateliții lor simulați cu lumina reflectată pe Pământ de către cei reali.

Simulările au arătat că „modul în care se va schimba cerul nopții nu va afecta toate locurile în mod egal”, spune Lawler. Locurile în care observarea stelelor cu ochiul liber va fi cel mai afectată sunt la latitudinile 50° N și 50° S, regiuni care traversează Canada inferioară, mare parte din Europa, Kazahstan și Mongolia și vârfurile sudice ale Chile și Argentina, au descoperit cercetătorii.

simulare care arată numărul și luminozitatea sateliților vizibili din Canada la miezul nopții la solstițiul de iunie în viitor
O simulare arată numărul și luminozitatea sateliților vizibili din Canada la miezul nopții la solstițiul iunie, dacă 65.000 de sateliți se lansează în următorii câțiva ani. Centrul cercului este drept deasupra capului, iar marginile marchează orizontul. Punctele galbene reprezintă cei mai strălucitori sateliți, iar punctele violete cele mai slabe. Ești curios despre modul în care sateliții ți-ar putea modifica vederea asupra stelelor? Vizitați site-ul web al cercetătorilor pentru a verifica simulări ale vizibilității din apropiere.Samantha Lawler, Hanno Rein și Aaron Boley

„Geometria luminii solare vara înseamnă că vor fi sute de sateliți vizibili toată noaptea”, spune Lawler. „E rău peste tot, dar acolo este mai rău.” Pentru ea, acest lucru este personal: locuiește la 50° N.

Mai aproape de ecuator, unde sunt situate multe observatoare de cercetare, există o perioadă de aproximativ trei ore în timpul iernii și aproape de momentul echinocțiului de primăvară și toamnă, cu puțini sau deloc sateliți luminați de soare vizibili. Dar există încă sute de sateliți luminați de soare toată noaptea în aceste locații vara.

Câțiva sateliți vizibili pot fi un spectacol distractiv, admite Lawler. „Cred că ne aflăm într-adevăr într-un punct de tranziție aici, în care acum, a vedea un satelit, sau chiar un tren Starlink, este cool și diferit și wow, asta este uimitor”, spune ea. „Obișnuiam să mă uit în sus când [International Space Station] era deasupra capului.” Dar ea compară schimbarea viitoare cu a privi o mașină plecând pe drum acum 100 de ani, față de a trăi lângă o autostradă aglomerată acum.

„Fiecare a șaisprezecea stea se va mișca de fapt”, spune ea. „Sper că mă înșel. Nu mi-am dorit niciodată să greșesc cu o simulare mai mult decât asta. Dar fără atenuare, așa va arăta cerul în câțiva ani.”

Astronomii s-au întâlnit cu reprezentanți ai companiilor private, precum și cu avocați spațiali și oficiali guvernamentali, pentru a găsi compromisuri și strategii de atenuare. Companiile au testat modalități de a reduce reflectivitatea, cum ar fi umbrirea sateliților cu un „vizier”. Alte strategii propuse includ limitarea sateliților la orbite inferioare, unde se mișcă mai repede pe cer și lasă o dâră mai slabă în imaginile telescopului. În mod contraintuitiv, sateliții mai mici pot fi mai buni pentru unele cercetări în astronomie, spune Rawls. „Se mișcă repede din drum.”

Dar această strategie de altitudine mai mică va însemna mai mulți sateliți vizibili pentru alte părți ale lumii și mai mulți care sunt vizibili cu ochiul liber. „Nu există o altitudine orbitală magică care să ne rezolve toate problemele”, spune Rawls. „Există câteva latitudini pe Pământ unde indiferent de altitudinea la care ai plasat sateliții tăi, aceștia vor fi peste tot. Singura cale de ieșire este mai puțini sateliți.”

În prezent, nu există reglementări privind cât de luminos poate fi un satelit sau câți sateliți poate lansa o companie privată. Oamenii de știință sunt recunoscători că companiile sunt dispuse să lucreze cu ei, dar nervoși că cooperarea lor este voluntară.

„Mulți dintre oamenii care lucrează la sateliți le pasă de spațiu. Sunt în această industrie pentru că ei cred că spațiul este minunat”, spune Rawls. „Împărtășim asta, ceea ce ajută. Dar nu o rezolvă. Cred că trebuie să obținem un fel de reglementare cât mai curând posibil.” (Reprezentanții Starlink, Kuiper și OneWeb nu au răspuns solicitărilor de comentarii.)

Se fac eforturi pentru a aduce problema în atenția Națiunilor Unite și pentru a încerca să folosească reglementările de mediu existente pentru a limita lansările de sateliți, spune coautorul studiului Boley (care trăiește și lângă 50° N).

Analogiile cu alte probleme globale de poluare, cum ar fi gunoaiele spațiale, pot oferi inspirație și precedente, spune el. „Există o serie de căi de urmat. Nu ar trebui să ne pierdem doar speranța. Putem face lucruri în privința asta.”