Rosną obawy astronomów związane z wpływem konstelacji satelitów na obserwacje naukowe. Badania wykazały, że obserwacje za pomocą należących do ESO dużych teleskopów, jak chociażby Very Large Telescope (VLT), zostaną zakłócone. Najbardziej ucierpią przeglądy całego nieba, które społeczność naukowców uznała za priorytet dla rozwoju astronomii.
Pierwsza partia 60 satelitów systemu Starlink firmy SpaceX, który w przyszłości ma umożliwiać globalny, szerokopasmowy dostęp do Internetu, została wyniesiona na orbitę w maju ubiegłego roku. Docelowo system ma składać się z 12 tys. małych satelitów, choć firma rozważa powiększenie konstelacji do nawet 40 tysięcy. Do tego podobne przedsięwzięcia są opracowywane przez inne firmy: OneWeb, Amazon czy Telesat.
Obecność na orbicie tysięcy satelitów niepokoi astronomów, bo mogą one zakłócić obserwacje naukowe. Aby lepiej zrozumieć wpływ, jaki takie konstelacje mogłyby mieć na obserwacje astronomiczne, ESO (Europejskie Obserwatorium Południowe) zleciło badanie skupiające się na obserwacjach teleskopami ESO w zakresie widzialnym i podczerwonym, a także dotyczące innych obserwatoriów. Zostało ono zaakceptowane do publikacji na łamach pisma "Astronomy & Astrophysics".
W badaniu założono, że na orbicie znajdzie się 26 tys. satelitów, ale ta liczba może być znacznie wyższa, gdyż wiele parametrów dotyczących konstelacji często się zmienia, w tym całkowita liczba satelitów. Analizy wykazały, że należące do ESO duże teleskopy, jak Very Large Telescope (VLT) czy budowany Ekstremalnie Wielkie Teleskop (ELT), zostaną „umiarkowanie dotknięte” przez szykowane konstelacje.
Tysiące satelitów na orbicie najbardziej wpłynie na obserwacje przy długich ekspozycjach (około 1000 sekund), z których około 3 proc. zostanie zakłóconych przez konstelacje. Chodzi przede wszystkim o obserwacje w okresie pomiędzy świtem, a wschodem słońca oraz pomiędzy zachodem słońca, a zmierzchem. Konstelacje będą miały mniejszy wpływ na krótkie ekspozycje i jak wykazały analizy, dotknie to około 0,5 proc. obserwacji.
Badania prowadzone w innych porach nocy także zostaną zakłócone, ale w mniejszym stopniu, ponieważ satelity będą w cieniu Ziemi, a przez to mniej rozświetlone. W zależności od przypadku naukowego, wpływ satelitów można zmniejszyć wprowadzając zmiany w harmonogramach pracy teleskopów ESO, chociaż będzie to kosztowne. Ze strony firm wypuszczających konstelacje efektywnym krokiem w celu minimalizacji wpływu byłoby pociemnienie satelitów.
W badaniu stwierdzono również, że konstelacje satelitów największy wpływ mogą mieć na przeglądy całego nieba wykonywane przy użyciu dużych teleskopów. Satelity mogą zepsuć od 30 do nawet 50 proc. obserwacji, w zależności od pory roku, pory nocy i założeń badania.
Konieczne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć naukowe implikacje utraty części tych danych obserwacyjnych, ale teleskopy zdolne do skanowania dużych kawałków nieba, takie jak chociażby Obserwatorium Very C. Rubin, są uważane za kluczowe w wykrywaniu krótkotrwałych zjawisk, takich jak supernowe lub potencjalnie zagrażające nam asteroidy. Ze względu na ich wyjątkową zdolność do generowania bardzo dużych zestawów danych i znajdowania celów obserwacyjnych dla wielu innych obserwatoriów, społeczność astronomiczna i agencje finansujące badania w Europie i innych krajach uznały teleskopy zdolne do obserwacji dużych części nieba za priorytet dla rozwoju astronomii.
Zarówno zawodowi astronomowie, jak i domowi miłośnicy obserwacji nieba, z niepokojem patrzą na rozwój konstelacji satelitów. Widok nocnego nieba już nigdy nie będzie taki sam. Badania wykazały, że w obserwatorium znajdującym się na średnich szerokościach geograficznych nieustannie nad horyzontem będzie znajdować się około 1600 satelitów, z czego większość będzie nisko – do około 30 stopni nad horyzontem. Powyżej – czyli w obszarze, w którym odbywa się większość obserwacji astronomicznych – w każdej chwili będzie widocznych około 250 satelitów z konstelacji.
Wszystkie satelity z konstelacji będą rozświetlone przez Słońce o zachodzie i wschodzie, ale dość szybko będą wchodzić w cień Ziemi. Uczeni ustalili, że około 100 satelitów może być wystarczająco jasnych, aby były widoczne gołym okiem podczas godzin zmierzchu, z czego około 10 może być widocznych powyższe 30 st. nad horyzontem.
Autorzy badań przyjęli pewne uproszczenia do oszacowania efektów, które w rzeczywistości mogą być mniejsze niż przedstawione w publikacji. Do dokładniejszego oszacowania wpływu konstelacji satelitów na obserwacje astronomiczne potrzeba bardziej wyrafinowanych modeli. Analizy powstały na zlecenie ESO, dlatego też w badaniach skupiono się na wpływie konstelacji na teleskopy należące do ESO, ale wyniki można odnieść także do innych podobnych obserwatoriów.
Źródło: ESO, fot. ESO. Na zdjęciu wizualizacja Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu Europejskiego (E-ELT)
