Plánované vypuštění téměř 2 milionů satelitů by mohlo zničit pozemní astronomii

Studie Evropské jižní observatoře (ESO) poprvé kvantifikovala hrozbu pro astronomii, kterou představuje velký počet vysoce reflexních satelitů, které mají být vypuštěny v nadcházejících letech.

V novinách, publikovaných v Astronomie a astrofyzikaAstronom ESO Olivier Hainaut tvrdí, že kolem Země by nemělo obíhat více než 100 000 slabých satelitů – pouhým okem neviditelných.

Prosazení této směrnice by zachovalo temnotu noční oblohy a umožnilo astronomům pokračovat v nejmodernější vědě pomocí moderních teleskopů.

Místo toho existují návrhy na více než 1,7 milionu satelitů. To by mělo „zničující důsledky pro astronomii“, tvrdí Hainaut.

Nejrušivější z nich, tvrdí, budou zrcadlové satelity Reflect Orbital, které jsou navrženy tak, aby v noci vyzařovaly koncentrované sluneční světlo dolů na Zemi.

Rostoucí satelitní problém

Od chvíle, kdy SpaceX v roce 2019 poprvé začala vypouštět své internetové satelity Starlink, astronomové vyjádřili svou frustraci a obavy z rostoucího problému se satelity.

Kvůli dlouhým expozičním časům potřebným k pozorování vzdálených objektů vedly satelitní vlaky k dlouhým pruhům světla napříč pozorováními.

Dnes se počet satelitů obíhajících kolem Země aktuálně pohybuje kolem 14 000, přičemž drtivou většinu tvoří satelity Starlink.

Očekává se, že toto číslo v příštích letech dramaticky vzroste, což bude dále bránit vědeckým objevům.

„Až do teď jsme to zvládli, ale je to čím dál horší,“ vysvětlil Hainaut v prohlášení ESO. Nové návrhy jsou nastaveny tak, aby překonaly výzvy pozemní astronomie „za limity“.

F. Kamphues, ESO/M. Kornmesser

SpaceX má například za cíl vypustit na oběžnou dráhu Země milion dalších satelitů, včetně velkých orbitálních sítí datových center AI. Americký startup Reflect Orbital si mezitím klade za cíl vypustit konstelaci velkých zrcadlových satelitů, které budou v noci vysílat sluneční energii na Zemi. Jednalo by se o nejjasnější satelity, jaké kdy byly vyslány na oběžnou dráhu Země, a Reflect Orbital má za cíl vypustit do roku 2035 až 50 000.

Amazon má v plánu vypustit více než 3000 svých internetových satelitů Amazon Leo. Naproti tomu plánovaná konstelace, jako je Cinnamon v E-Space a CTC-1 a 2 v Číně, by mohla na oběžnou dráhu přidat další stovky tisíc satelitů.

V rozhovoru pro Refractor, astronomka z University of Regina Samantha Lawler, která se studie ESO nepodílela, řekla „společnosti zabývající se družicemi stále žádají více, větších, jasnějších a nižších satelitů, a je těžké držet krok“.

„Jsem opravdu ohromen prací doktora Hainauta,“ dodal Lawler, „ačkoli jsem smutný, že ho místo toho odvedlo od cenného astronomického výzkumu.“

„To je jedna věc, která mě tak rozčiluje nad situací na oběžné dráze,“ pokračoval Lawler. „Astronomové jsou neustále žádáni, aby kvantifikovali své ztráty dat, a zároveň se musí snažit pokračovat ve své normální vědecké práci s neustále se zhoršujícími podmínkami na obloze kvůli všem novým satelitům.“

Není to dobrý nápad

Pro svou studii se Hainaut, který přes 30 let pracoval jako astronom pro ESO, rozhodl simulovat umístění, pohyb a jas všech existujících a plánovaných satelitních konstelací.

Jeho zjištění ukázala, že například velmi velký dalekohled ESO (VLT) na observatoři Paranal v Chile utrpí ztráty v zorném poli až 28 % kvůli plánovaným satelitům SpaceX.

Observatoř Vera C. Rubin z americké Národní vědecké nadace by mezitím mohla mít několik hodin pozorování každou noc k ničemu.

Hainaut také zdůraznil potenciální dopad Reflect Orbital, protože společnost si klade za cíl vypustit nejjasnější satelity všech dob.

Paprsky jejich satelitů budou na zemském povrchu pokrývat nejméně pět kilometrů. Pro kohokoli v paprsku bude satelit odrážet sluneční světlo čtyřikrát jasnější než Měsíc v úplňku.

Dokonce i pro pozorovatele mimo tento odraz by byl každý satelit jasný jako planeta Venuše. Podle Hainaut by stovky satelitů mohly být nakonec viditelné i ze světlem znečištěného města, jako je německý Mnichov.

Jak Lawler vysvětlil Refractoru, „minulý týden FCC schválila plán Reflect Orbital pro první z desítek tisíc vesmírných zrcadel, která budou nejen destruktivní pro astronomii, ale možná i nebezpečná pro každého, kdo se dívá dalekohledem nebo obsluhuje letadlo nebo auto v noci, kdo by mohl být oslepen jejich paprskem.

Kromě toho „astronomický výzkum financovaný daňovými poplatníky čelí existenčním hrozbám ze strany plánů ziskových soukromých společností na oběžné dráze“.

Záchrana astronomie

Hainautova studie se také podílela na celkovém projasnění noční oblohy. Dokonce i satelity příliš slabé na to, aby je bylo možné přímo pozorovat, vytvářejí „rozptýlený“ světelný efekt. Nejjasnější satelity mezitím rozptylují své světlo všemi směry. Celkově by samy družice Reflect Orbital mohly podle studie Hainaut noční oblohu rozjasnit až čtyřikrát.

Pouze omezením celkového počtu satelitů na oběžné dráze Země na maximálně 100 000 a vizuální magnitudou 7 můžeme zabránit „zničujícímu“ scénáři pro astronomii, uzavřel astronom.

„Toto není těžké číslo, jako 99 999 je dobré a 100 001 špatné: jasně, že bych preferoval 50 000,“ řekl Hainaut. „Ale 100 000 způsobuje ztráty přibližně na úrovni jiných technických ztrát, jako je selhání zařízení.“

Jasné satelity nejen ničí astronomická pozorování, ale také víme velmi málo o dopadu tisíců satelitů, které nakonec shoří v naší atmosféře, na životní prostředí, jakmile jim dojde palivo potřebné k posílení jejich oběžné dráhy.

V nejhorším případě by se také mohly satelity srazit navzájem, což by způsobilo destruktivní kaskádový efekt známý jako Kesslerův syndrom. Aby toho nebylo málo, NASA již dříve varovala, že satelitní konstelace by mohly bránit její schopnosti detekovat potenciálně nebezpečné asteroidy mířící k Zemi.

Jak řeklo Hainaut: „Nízká oběžná dráha Země je nebeské mořské pobřeží, které poskytuje nesmírnou hodnotu modernímu životu, od globální konektivity po náš jasný přístup do vesmíru. Musíme však řídit stopu megasouhvězdí – od světelného znečištění ovlivňujícího astronomii až po atmosférické efekty opětovného vstupu satelitů – abychom zajistili, že tento zdroj zůstane nedotčený a dostupný pro budoucí generace.“

Tento výzkum byl publikován v Astronomie a astrofyzika.

Zdroj: Evropská jižní observatoř

Fakta ověřená Mikem McRae