Astronomi imajo nekaj resnih pomislekov glede zvezda in drugih satelitskih ozvezdij

Predstavljajte si prostor okoli Zemlje, napolnjen z več deset tisoč komunikacijskimi sateliti. Ta scenarij se počasi pojavlja in zaskrbljeni so tudi astronomi. Zdaj je skupina astronomov napisala prispevek, v katerem je opisala svoje podrobne pomisleke in kako bi lahko vsi ti sateliti močno negativno vplivali na zemeljsko astronomijo.

SpaceX in druga podjetja svoje vesoljne kapitalistične oči mečejo na vesolje okoli Zemlje. SpaceX in OneWeb sta edini podjetji do zdaj lansirali vse dele svojih satelitskih konstelacij. Toda številne druge družbe načrtujejo, da bodo storile enako, na koncu pa bodo vsi ti sateliti številčni v več deset tisočih.

Astronomska skupnost je izrazila nekaj pomislekov glede teh satelitskih ozvezdij. Royal Astronomical Society in Ameriško astronomsko društvo sta objavila izjave, v katerih izražata skrb in željo po sodelovanju s podjetji, ki opravljajo satelitsko poslovanje. Te izjave so vljudne, previdne v svojih kritikah in napisane v duhu sodelovanja.

Toda ta nov dokument predstavlja vse skrbi astronomske skupnosti, podprte s podatki in bolj vztrajno pritiska na njihovo mnenje.

"Že stoletja so zemeljska astronomska opazovanja vodila do izjemnega napredka v našem znanstvenem razumevanju zakonov narave."

Iz »Zaskrbljenost nad zemeljskimi astronomskimi opazovanji: korak do varovanja astronomskega neba«

Satelitsko ozvezdje je skupina umetnih satelitov, ki sodelujejo pri zagotavljanju globalne ali skoraj globalne komunikacijske pokritosti. Imajo možnost, da omogočijo dostop do hitrega interneta skoraj povsod. Očitno ima od tega veliko koristi.

Vendar obstajajo tudi kritike in trije astronomi iz Italije so te kritike podrobno predstavili. Trije so Stefano Gallozzi, Marco Scardia in Michele Maris. Njihov članek je naslovljen "Zaskrbljenost glede zemeljskih astronomskih opazovanj: korak k varovanju astronomskega neba."

Ko seštejete vse satelite, ki jih podjetja želijo izvesti kot del svojih ozvezdij, dobite nekje okoli 50.000 satelitov. Vprašanje je, kakšen učinek bodo imeli ti sateliti na zemeljsko astronomijo? Avtorji poročila trdijo, da bodo vsi ti sateliti neizogibno škodovali astronomskemu opazovanju.

Opomba bralcem: angleščina ni prvi jezik avtorjev prispevka, zato nekateri citati vsebujejo majhne neskladnosti, vendar je pomen jasen.

"Njihov prispevek k svetlobni svetlobi glede na njihovo višino in površinsko odbojnost ni zanemarljiv za strokovna opazovanja na terenu," je zapisano v uvodu. "Z ogromno količino približno 50.000 novih umetnih satelitov za telekomunikacije, ki naj bi bili predstavljeni v srednji in nizko Zemljini orbiti, bo povprečna gostota umetnih predmetov> 1 satelit za stopnjo kvadratnega neba; to bo neizogibno škodovalo profesionalnim astronomskim podobam. "

Ker je SpaceX najbolj oddaljen pri uvajanju svojega ozvezdja, se v papirju pogosto pojavlja njihovo ime. Starxlov sistem SpaceX je že predstavil skoraj 250 njihovih satelitov, načrtujejo pa skupno do 42.000 satelitov. Po navedbah prispevka bodo ti sateliti "zasijali od 3. do 7. magnitude na nebu po sončnem zahodu in pred sončno zoro."

Avtorji pravijo, da bodo vsi ti sateliti neizogibno pustili sledi na astronomskih slikah in lahko ovirajo iskanje bližnjih zemeljskih objektov. Obstaja nekaj tveganja, da zaradi vseh teh satelitov ne bomo opazili morebitnega vpliva.

Glede na poročilo poročajo, da na slike ne bodo vplivale le slike. "Resni pomisleki so pogosti tudi pri drugih valovnih dolžinah, primernih za zemeljske preiskave, zlasti za radioastronomijo, katerih detektorji so že zasičeni z vseprisotnim obsevanjem satelitov, ki komunicirajo iz vesoljskih postaj in s tal."

Še v maju 2019 je Elon Musk poskušal zavrniti vse astronomske pomisleke glede Starlink-a. Med precej bridko zavrnitvijo kritik je bila tudi njegova izjava, da „teleleskope <sic> vseeno moramo premakniti v orbito. Slabljenje atmosfere je grozno. "

Musk ima ogromen profil v vesoljski skupnosti, zato so njegove besede morda nekatere prepričale, da med Starlinkom in astronomijo ni težav. Toda Musk je podjetnik, ne znanstvenik.

Za vse svoje dosežke Musk ni strokovnjak za astronomijo ali astronomsko opazovanje. Ali je njegova izjava, da bo Starlink "imel 0% vpliv na napredek v astronomiji", točna in obveščena?

Trije avtorji novega prispevka ne mislijo tako. V njih so opisana tveganja, ki jih satelitske konstelacije predstavljajo za astronomijo, in ne gre samo za to, ali so vidna v optični svetlobi. Poudarjajo, da obstajajo "nevarni učinki, ki izhajajo iz takšnih sprememb v populaciji majhnih satelitov. Začrtana je posebna strategija za nujno posredovanje za zaščito in zaščito vsakega astronomskega pasu, ki ga je mogoče opazovati od tal. "

"Brez zemeljskih opazovanj bi bila večina trenutne vesoljske astronomije neuporabna ali nemogoča."

Iz "ZADNJE O ASTRONOMSKIH OPAZOVANJIH NA PODROČJU: KORAK ZA ZAŠČITO ASTRONOMSKEGA NEBO"

Avtorji se lotijo ​​že na začetku, tako da opozarjajo na ogromen napredek v razumevanju, ki so ga izvedli prizemna opažanja. "Že stoletja so zemeljska astronomska opazovanja vodila do izjemnega napredka v našem znanstvenem razumevanju zakonov narave." Težko je s tem prepirati.

V prvem delu prispevka govorijo o tem, kako so vesoljska astronomija ali vesoljski teleskopi prispevali k znanju. Toda opozarjajo, da zemeljska in vesoljska astronomija potrebujejo drug drugega in proizvajajo najboljšo znanost, ko delajo skupaj. "Brez zemeljskih opazovanj bi bila večina trenutne vesoljske astronomije neuporabna ali nemogoča."

Varno je reči, da se avtorji ne strinjajo z Muskovo trditvijo, da "Kakor koli moramo premakniti teleskope <sic> na orbito. Slabljenje atmosfere je grozno. "

Mogoče Musk še nikoli ni slišal za prilagodljivo optiko. Prilagodljiva optika omogoča sodobnim zemeljskim teleskopom, da premagajo vpliv atmosfere na opazovanja. Prihajajoči teleskopi, kot sta evropski izredno velik teleskop in tridesetmetrski teleskop, imajo v središču svojih zasnov prilagodljivo optiko.

Avtorji opozarjajo tudi na to, kar bi moralo biti jasno vsem, ki o tem razmišljajo zelo dolgo: v primerjavi s zemeljsko astronomijo so vesoljski teleskopi izjemno dragi. In tvegano.

Tu je na Zemlji dosežen napredek v tehnologiji teleskopa. Njihova uporaba je tvegan del, vendar so tehnologije že preizkušene in razvite tukaj na Zemlji. Kot poudarjajo avtorji prispevka, testiranje in razvoj novih teleskopskih tehnologij v vesolju ni izvedljivo.

"Glavna omejitev vesoljskih teleskopov je, da jih po zagonu ne moremo vzdrževati, prenavljati ali popravljati." Hubble je izjema in ostali vesoljski teleskopi niso bili vzdrževani. Ko končajo, bodo končali.

"V primerjavi s zemeljskimi opazovalnicami je povprečna življenjska doba vesoljskih teleskopov nekaj desetletij ali manj. Nasprotno, opazovalnice na tleh trajajo več desetletij, teleskopi, nameščeni na začetku vesoljske dobe, pa spet delujejo dobičkonosno. " Skratka, vesoljski teleskopi postanejo tehnološko zastareli, medtem ko njihovi zemeljski kolegi še naprej delujejo.

To lahko vidimo na zelo velikem teleskopu (VLT) Evropskega južnega observatorija (ESO). VLT je sestavljen iz štirih osnovnih enot, prvo luč je ugledal leta 1998. Z leti so ga večkrat nadgrajevali in vsakič povečali svoje opazovalne zmogljivosti. Dva njegova instrumenta, SPHERE (prva luč junij 2014) in ESPRESSO (prva luč septembra 2016), sta zasnovana za preučevanje eksoplanetov, kar pri načrtovanju VLT ni bilo pomembno. Za proučevanje eksoplanetov so bili nadgrajeni drugi instrumenti, kot so VISIR (VLT Imager in Spektrometer za srednjo infrardečo povezavo).

Vesoljski teleskopi so tudi dragi v primerjavi s zemeljskimi teleskopi. Vesoljski teleskop James Webb je bil v razvoju že 20 let in bo stal 10 milijard ameriških dolarjev. Toda naslednja generacija zemeljskih teleskopov, kot je velikanski Magellan teleskop in evropski izjemno velik teleskop, bo stala približno milijardo dolarjev vsak. In JWST bodo verjetno presegli že desetletja.

Nitrnat del dela obravnava dejanske težave, s katerimi se bodo spopadale zemeljske astronomije iz satelitskih ozvezdij. V nekaterih elektromagnetnih valovnih dolžinah so vesoljski teleskopi veliko bolj učinkoviti kot zemeljski teleskopi. Na primer v daljinskem infrardečem okolju velik del blokira. Toda to ne pove celotne zgodbe.

V prispevku avtorji govorijo o degradaciji neba. Ta degradacija ne izvira le iz svetlobnega onesnaženja na tleh, ampak "je tudi posledica prečkanja umetnih satelitskih flot in opazitve brazgotin s svetlimi vzporednimi črtami / sledmi na vseh širinah."

Sama Starlink bi rada postavila v orbito do 40.000 satelitov. To je le eno od več podjetij, ki načrtuje zagon satelitskih konstelacij. Nihče ne ve, koliko jih bo na koncu ostalo, toda pošteno je, da za razpravo uporabite 50.000 satelitskih številk.

"Astronomi so zelo zaskrbljeni nad možnostjo, da lahko nebo, vidno z Zemlje, zapolni več deset tisoč satelitov, kar bo močno preseglo približno 9000 zvezd, ki so vidne človeškemu okolju brez pomoči," pravijo avtorji. "To ni neka oddaljena grožnja: to se že dogaja."

Trije astronomi razbijejo vse številke Zemljinega rastoče flote satelitov. Upoštevanje kotov gledanja, nadmorske višine in svetlosti jih pripelje do tega sklepa: "Tako bo s 50k sateliti" normalnost "nebo, natrgano z umetnimi predmeti: vsak kvadratni stopinji neba bo satelit plazil po njem. opazovanje noči, dostopne in vidne z astronomskimi kamerami in ne samo s profesionalnimi instrumenti. "

Po mnenju avtorjev bo vse to svetlobno onesnaženje resno škodilo astronomskemu opazovanju. Priznavajo, da SpaceX eksperimentira z enim "temnim" satelitom, ki je obarvan črno, da zmanjša odbojnost. Toda opozarjajo, da je 75% površine satelita sončnih plošč, ki jih očitno ni mogoče poslikati. Opozarjajo tudi na težave pri barvanju satelitske črne barve: "Če bo satelitsko telo onemogočeno, da bi odbijalo sončno svetlobo, bo preveč absorbiralo sevalno segrevanje ob morebitnih okvarah, kar bo verjetno povečalo obvladovanje tveganja za celotno floto in omogočilo raztopina temnega premaza neučinkovita ali celo kontraproduktivna. "

Potem je tu celoten problem motenj radijskih pasov. "Tudi z najboljšimi postopki prevleke in blaženja za zmanjšanje vpliva na vizualna astronomska opazovanja je pogosto izpuščeno ali pozabljeno, da bodo telekomunikacijska ozvezdja zasijala v pasu radijskih valov, ki jih je mogoče opazovati s tal."

Od začetka vesoljske dobe obstajajo desetletja stari sporazumi, ki določene radijske frekvence rezervirajo za določeno uporabo. Frekvence določenih atomov in molekul v vesolju so rezervirane za radio astronomijo. Sem spadajo ogljikov monoksid in njegovi izotopi ter H2O.

Radio astronomi se že morajo spopadati z vsemi vrstami motenj. Po mnenju avtorjev se bo to še poslabšalo. "Splošno ne priznamo, da razvoj telekomunikacijskih omrežij najnovejše generacije (tako iz vesolja kot z Zemlje) že močno vpliva na radioastronomska opazovanja (na vseh pod pasovih): s satelitskimi flotami LEO je povsem prepričan da lahko situacija postane neznosna. "

"Osebe prihodnjih generacij imajo pravico do neonesnažene in nepoškodovane Zemlje, vključno s čistim nebom;"

Unescova Splošna deklaracija o človekovih pravicah za prihodnje generacije.

Potem je vprašanje zakonitosti in kateri organi lahko odobrijo namestitev satelitskih ozvezdij.

Avtorji opozarjajo na izjavo Unesca iz leta 1994 (Organizacija Združenih narodov za izobraževanje, znanost in kulturo). Ta izjava pravi: „Osebe, ki pripadajo prihodnjim generacijam, imajo pravico do neonesnažene in nepoškodovane Zemlje, vključno s čistim nebom; so upravičeni do njenega uživanja kot temelja človeške zgodovine kulture in družbenih vezi, zaradi katerih je vsaka generacija in posameznik član ene človeške družine. "

V isti izjavi Unesca piše tudi: "Tukaj je svetovna dediščina last celotnega človeštva, in čeprav obstajajo zaščitni zakoni, je uveljavljanje tega vprašanja še eno, saj samo države lahko tožijo druge države po tej vrsti mednarodne pogodbe. Država je odgovorna za dejavnosti, ki se izvajajo v njeni pristojnosti - ne glede na to, ali so pooblaščene ali nepooblaščene. "

Trije astronomi poudarjajo, da bodo lahko FCC in drugi organi v Združenih državah Amerike odobrili Starlink. Po mednarodnem pravu jih lahko celo zavezujejo.

Omenjajo tudi pogodbo o vesolju in pravijo: "In pravni postopek je ta, da je vlada države, tokrat vlada ZDA, pravno odgovorna za vse predmete, ki se pošiljajo v vesolje, ki se izvirajo iz meja ZDA. To pomeni, da je ameriška vlada odgovorna za škodo, ki jo je povzročila korporacija Starlink, ki pošilja predmete v orbito in povzroča škodo. "

Prispevek zaključuje s poudarjanjem možnih pravnih ukrepov, ki bi jih mednarodna skupnost lahko sprejela za zaustavitev satelitskih konstelacij.

Tožilko bi lahko tožili, ker pri odobritvi niso upoštevali svetlobnega onesnaženja, kar krši zakon o nacionalni politiki. Ta akt zahteva, da vsaka zvezna agencija upošteva vpliv projektov, ki jih odobri na okolje. Avtorji trdijo, da FCC ni ustrezno upošteval svetlobnega onesnaženja iz podjetja Starlink.

Mednarodna astronomska skupnost bi lahko "tožila na sodišču zaradi nepristojnosti in sodne prakse ameriškega FCC, da bi dovolila zasebne ne geostacionarne satelite nad drugimi državami in državami." To postavlja pod vprašaj pravico FCC-ja celo odobriti satelitske konstelacije, ki potujejo nad drugimi državami.

Potem je tu še Meddržavno sodišče. Trije avtorji trdijo, da bi lahko mednarodna skupnost tožila ameriško vlado na sodišču ICJ, "... da bi ustavila nadaljnje lansiranje Starlin-a, da bi količinsko opredelila izgubo javnih financ zaradi škodljivih nacionalnih in mednarodnih astronomskih projektov."

Mednarodna astronomska skupnost je peticijo začela januarja 2020. Skupnost želi zadržati Starlink in druge, želijo vzpostaviti pravno zaščito za astronomska opazovanja in želijo omejiti število satelitskih ozvezdij na minimum.

"Vse te prošnje izvirajo iz srčne skrbi znanstvenikov, ki izvirajo iz groženj, da bi jim preprečili dostop do popolnega znanja o kozmosu in izgubo neopredmetenega bogastva, za človeštvo nepremagljive vrednosti," pravijo avtorji.

S časom vesolje postaja bolj pravna moraša. Natančno, katere vrste dejavnosti bodo dovoljene, ni jasno. Pred desetletji, pred začetkom vesoljske dobe, so bili sprejeti zakoni in dogovori, da so stvari pod nadzorom.

Toda nihče ni predvideval ničesar podobnega satelitskih konstelacij, pravni okvir, ki ureja vesolje, pa bo verjetno pod velikim pritiskom.

Več:

• Raziskovalni članek: Zaskrbljenost nad zemeljskimi astronomskimi opazovanji: korak k varovanju astronomskega neba
• Wikipedia: Starlink
• Ameriško astronomsko društvo: izjava o položaju satelitskih ozvezdij

Poglej si posnetek: Don Scott: A Transistor Analogy of THE SUN'S SURFACE. Lecture (Julij 2024).