Granica tego, co ziemska astronomia jest w stanie znieść, została właśnie przekroczona.
Nad naszymi głowami krąży już ponad 14 tys. sztucznych obiektów, wśród których prym wiodą urządzenia sieci Starlink od SpaceX. Choć do tej pory naukowcy starali się adaptować do nowych realiów, najnowsze plany komercyjnych gigantów i technologicznych startupów wywołują wśród nich prawdziwe przerażenie.
Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) opublikowało bezprecedensowe badanie, z którego wynika, iż obecne wnioski o umieszczenie na orbicie ponad 1,7 mln nowych satelitów mogą przynieść katastrofalne skutki dla nauki.
Autorem analizy, która ukaże się w prestiżowym czasopiśmie Astronomy & Astrophysics, jest Olivier Hainaut, astronom związany z ESO od ponad trzech dekad. Z jego wyliczeń wynika, iż aby zachować możliwość efektywnej obserwacji kosmosu dzięki nowoczesnych teleskopów, wokół Ziemi nie powinno krążyć więcej niż 100 tys. ciemnych satelitów i to wyłącznie takich, które pozostają niewidoczne dla nieuzbrojonego oka.
Niebo pełne sztucznych gwiazd
Samo SpaceX planuje wysłać w kosmos kolejny milion urządzeń, które mają pełnić funkcję orbitalnych centrów danych. jeżeli te zamierzenia dojdą do skutku, przez znaczną część każdej nocy nad naszymi głowami będą przemykać setki, a w niektórych momentach choćby tysiące widocznych punktów.
Liczba ta zrówna się z liczbą prawdziwych gwiazd, jakie można dostrzec przy idealnej pogodzie. Sytuację pogarszają projekty innych graczy, takich jak konstelacja Cinnamon od E-Space czy chińskie systemy CTC-1 i CTC-2, które zakładają dorzucenie do tego tłoku kolejnych kilkuset tysięcy obiektów.
Prawdziwym ciosem dla ciemnego nieba mogą być jednak plany amerykańskiego startupu Reflect Orbital. Firma ta zamierza stworzyć konstelację 50 tys. ogromnych satelitów wyposażonych w zwierciadła, których zadaniem będzie odbijanie światła słonecznego i doświetlanie wybranych obszarów na Ziemi nocą. Plany zakładają umieszczenie na orbicie prototypu jeszcze w tym roku, a cała flota ma zacząć działać do 2035 r.
Wewnątrz generowanej przez nie plamy światła satelity te świeciłyby cztery razy jaśniej niż Księżyc w pełni. choćby dla obserwatora znajdującego się poza głównym strumieniem, każde takie lustro byłoby na niebie tak jasne jak Wenus. W miastach borykających się z silnym zanieczyszczeniem światłem, takich jak Monachium, te setki sztucznych punktów stałyby się jedynymi gwiazdami widocznymi na niebie.
Kiedy aparatura badawcza traci wzrok
Problem nie ogranicza się wyłącznie do estetyki nocnego krajobrazu. Dla teleskopów optycznych tak ogromna liczba jasnych punktów oznacza drastyczne ograniczenie możliwości badawczych. Satelity oświetlone przez słońce generują na zdjęciach nieba jasne smugi, które bezpowrotnie niszczą dane ukryte bezpośrednio za nimi.
Symulacje przeprowadzone przez Hainauta pokazują, iż przy pełnej konstelacji SpaceX, na każdym zdjęciu wykonywanym przez Very Large Telescope (VLT) w Chile zaledwie dwie godziny po zmierzchu pojawiałoby się kilkadziesiąt takich linii.
Oznacza to utratę choćby 28 proc. pola widzenia instrumentu. Jeszcze gorzej wygląda sytuacja w przypadku Obserwatorium Vera C. Rubin. Tamtejsza szerokokątna kamera mogłaby utracić większość swoich kadrów przez kilka godzin każdej nocy.
W przypadku floty Reflect Orbital zagrożenie wchodzi na wyższy poziom. choćby pojedyncze uderzenie światła z takiego lustra może całkowicie zepsuć ekspozycję nowoczesnej kamery astronomicznej. Gdy cała konstelacja znajdzie się na orbicie, każde zdjęcie robione w czasie, gdy satelity są oświetlone przez słońce, będzie nadawało się do wyrzucenia.
Co gorsza, satelity generują również poświatę dyfuzyjną oraz rozpraszają światło w atmosferze. Przy 50 tys. zwierciadeł Reflect Orbital całe nocne niebo stałoby się globalnie od trzech do czterech razy jaśniejsze. W takich warunkach wykrywanie słabych galaktyk, planet pozasłonecznych, a choćby planetoid zagrażających Ziemi stanie się niemal niemożliwe.
Walka o przyszłość astronomii
Naukowcy podkreślają, iż limit 100 tys.obiektów na orbicie nie jest sztywną barierą matematyczną, ale punktem, w którym straty naukowe dałoby się jeszcze zrównać ze standardowymi awariami sprzętu. Warunkiem jest jednak to, by satelity były ciemniejsze niż 7 magnitudo. jeżeli operatorzy nie zdołają obniżyć ich refleksyjności, bezpieczna liczba urządzeń na orbicie drastycznie spadnie.
Najnowsze badanie ESO stało się fundamentem oficjalnego protestu, jaki organizacja ta – we współpracy z brytyjskim Królewskim Towarzystwem Astronomicznym oraz Międzynarodową Unią Astronomiczną – złożyła do amerykańskiej Federalnej Komisji Łączności (FCC). To właśnie ten urząd decyduje o przyznaniu zgód na starty dla SpaceX i Reflect Orbital.
Wnioski wzbudziły ogromne poruszenie również wśród opinii publicznej. Do FCC wpłynęło ponad 1800 komentarzy w sprawie Reflect Orbital i blisko 1500 odnośnie wniosku SpaceX. Przedstawiciele ESO nie ukrywają, iż dla astronomii optycznej nadchodzące decyzje urzędników będą kluczowe, ponieważ stoimy w obliczu egzystencjalnego zagrożenia dla tej dziedziny nauki.
Astronomia generuje ogromną wartość naukową, techniczną i edukacyjną, pomagając zrozumieć nasze miejsce we wszechświecie. Ocalenie tej zdolności wymaga teraz pilnego wypracowania międzynarodowych, restrykcyjnych limitów dla komercyjnego podboju orbity.
