Astronomii au unele probleme serioase cu privire la Starlink și alte constelații prin satelit

Imaginează-ți spațiul din jurul Pământului plin cu zeci de mii de sateliți de comunicații. Acest scenariu începe încet-încet și îi are pe astronomi în cauză. Acum, un grup de astronomi au scris o lucrare în care sunt prezentate preocupările lor detaliate și modul în care toți acești sateliți ar putea avea un impact sever negativ asupra astronomiei bazate pe sol.

SpaceX și alte companii își aruncă ochii deschiși de capitalism asupra spațiului din jurul Pământului. SpaceX și OneWeb sunt singurele companii - până acum - care au lansat porțiuni din constelațiile lor de satelit. Însă o serie de alte companii au în plan să facă același lucru și, în cele din urmă, toți acei sateliți vor număra în zeci de mii.

Comunitatea astronomică a ridicat unele preocupări cu privire la aceste constelații satelite. Royal Astronomical Society și American Astronomical Society au lansat ambele declarații prin care își exprimă îngrijorarea și dorința de a colabora cu companii din activitatea de constelație prin satelit. Aceste afirmații sunt politicoase, prudente în critica lor și scrise în spiritul cooperării.

Dar această nouă lucrare expune toate preocupările comunității astronomice, este susținută cu date și își exprimă punctul mai insistent.

„Timp de secole, observațiile astronomice bazate pe sol au dus la progrese excepționale în înțelegerea noastră științifică a Legilor naturii.”

Din „Preocupări cu privire la observațiile astronomice bazate pe sol: Un pas pentru salvgardarea cerului astronomic”

O constelație de satelit este un grup de sateliți artificiali care lucrează împreună pentru a oferi acoperire globală sau aproape globală. Acestea au potențialul de a pune la dispoziție internetul de mare viteză aproape oriunde. Evident, există multe avantaje în acest sens.

Dar sunt și critici și trei astronomi din Italia au prezentat aceste critici în detaliu. Cei trei sunt Stefano Gallozzi, Marco Scardia și Michele Maris. Lucrarea lor este intitulată „Preocupări cu privire la observațiile astronomice bazate pe sol: Un pas pentru salvgardarea cerului astronomic”.

Când adăugați toți sateliții pe care companiile doresc să le lanseze ca parte a constelațiilor lor, aveți undeva în jur de 50.000 de sateliți. Întrebarea este: ce efect vor avea acești sateliți asupra astronomiei bazate pe sol? Autorii raportului susțin că toți acești sateliți vor deteriora inevitabil observarea astronomică.

O notă pentru cititori: engleza nu este prima limbă a autorilor lucrării, așa că unele dintre citate conțin mici inconsistențe, dar sensul este clar.

„În funcție de altitudinea și reflectivitatea suprafeței, contribuția lor la strălucirea cerului nu este neglijabilă pentru observațiile profesionale bazate pe sol”, se arată în raport. „Cu o cantitate uriașă de aproximativ 50.000 de sateliți artificiali noi pentru telecomunicații, planificați să fie lansați pe Orbita Pământului Mijlociu și Scăzut, densitatea medie a obiectelor artificiale va fi de> 1 satelit pentru gradul cerului pătrat; acest lucru va dăuna inevitabil imaginilor astronomice profesionale. "

Deoarece SpaceX este cel mai îndepărtat în implementarea constelației lor, iar numele lor apare frecvent în hârtie. Sistemul Starlink al SpaceX a lansat deja aproape 250 din sateliții lor și intenționează să implementeze până la 42.000 de sateliți în total. Potrivit ziarului, acești sateliți „vor străluci de la a 3-a până la a 7-a magnitudine pe cer după apusul soarelui și înainte de răsăritul soarelui.”

Autorii spun că toți acei sateliți vor lăsa inevitabil urme în imagini astronomice și pot inhiba căutarea obiectelor din apropierea Pământului. Există un anumit risc de a nu putea observa un potențial impact din cauza tuturor acestor sateliți.

În conformitate cu raportul, nu doar imaginile vor fi afectate negativ. „Preocupările grave sunt comune și altor lungimi de undă eligibile pentru investigații la sol, în special pentru radioastronomie, ale căror detectoare sunt deja saturate de iradierea omniprezentă a comunicării sateliților de la stațiile spațiale, precum și de la sol.”

În mai 2019, Elon Musk a încercat să respingă orice îngrijorare astronomică cu privire la Starlink. Printre respingerea sa destul de bruscă a criticilor a fost și afirmația că „Oricum, trebuie să mutăm teleloscopele <sic> pe orbită. Atenuarea atmosferică este îngrozitoare. ”

Musk are un profil uriaș în comunitatea spațială, așa că cuvintele sale ar fi putut convinge unii că nu există probleme între Starlink și astronomie. Dar Musk este un antreprenor, nu un om de știință.

Pentru toate realizările sale, Musk nu este un expert în astronomie sau observații astronomice. Este afirmația lui că Starlink „va avea un impact de ~ 0% asupra progreselor în astronomie”, exactă și informată?

Cei trei autori ai noii lucrări nu par să creadă acest lucru. Ele conturează riscurile pe care constelațiile satelitului le prezintă astronomiei și nu este vorba doar de faptul că sunt vizibile în lumina optică. Ei subliniază că există „efecte periculoase generate de astfel de schimbări asupra populației sateliților mici. Este prezentată o strategie dedicată de intervenție urgentă pentru a proteja și proteja fiecare bandă astronomică observabilă de la sol. ”

„Fără observații la sol, cea mai mare parte a astronomiei bazate pe spațiul actual ar fi inutile sau imposibile.”

De la „ÎNCERCAȚI DESPRE OBSERVAȚII ASTRONOMICE BAZATE DE TEREN: UN PAS PENTRU A ASIGURĂ CIELUL ASTRONOMIC”

Autorii încep de la început, subliniind enormele progrese în înțelegere realizate prin observații bazate pe sol. „Timp de secole, observațiile astronomice bazate pe sol au dus la progrese excepționale în înțelegerea noastră științifică a Legilor naturii.” Cu asta este greu de certat.

În prima secțiune a lucrării, ei vorbesc despre modul în care astronomia bazată în spațiu sau telescoapele spațiale au contribuit la cunoaștere. Dar ei subliniază că astronomia bazată pe sol și în spațiu au nevoie reciproc și produc cea mai bună știință atunci când lucrează împreună. „Fără observații la sol, cea mai mare parte a astronomiei bazate pe spațiul actual ar fi inutile sau imposibile.”

Este sigur să spunem că autorii nu sunt de acord cu afirmația glib a lui Musk conform căreia „Trebuie să mutăm teleloscopele <sic> pentru a orbita oricum. Atenuarea atmosferică este îngrozitoare. ”

Poate că Musk nu a auzit niciodată de optică adaptivă. Optica adaptivă permite telescoapelor moderne la sol să depășească efectul atmosferei asupra observațiilor. Telescoapele viitoare precum Telescopul european extrem de mare și telescopul de treizeci de metri oferă optică adaptivă în centrul designului lor.

De asemenea, autorii subliniază ceea ce ar trebui să fie clar pentru oricine se gândește la asta de mult timp: în comparație cu astronomia bazată pe sol, telescoapele spațiale sunt enorm de scumpe. Și riscant.

Avansurile tehnologiei telescopului se realizează aici pe Pământ. Desfășurarea lor este partea riscantă, dar tehnologiile au fost deja testate și dezvoltate aici pe Pământ. După cum subliniază autorii lucrării, testarea și dezvoltarea noilor tehnologii de telescop nu sunt realizabile în spațiu.

„O limitare majoră a telescoapelor bazate pe spațiu este aceea că acestea nu pot fi întreținute, recondiționate sau reparate după lansare.” Hubble este o excepție, iar alte telescoape spațiale nu au fost întreținute. După ce au terminat, au terminat.

„În comparație cu observatoarele la sol, durata medie de viață a telescoapelor spațiale este de ordinul a câteva decenii sau mai puțin. Dimpotrivă, observatoarele bazate pe sol durează câteva decenii, iar telescoapele instalate la începutul erei spațiale funcționează din nou într-o manieră profitabilă. " Pe scurt, telescoapele spațiale devin învechite din punct de vedere tehnologic, în timp ce omologii lor din teren continuă să funcționeze.

Putem vedea acest lucru prin intermediul telescopului foarte mare (VLT) al Observatorului European Sud (ESO). VLT este alcătuit din patru unități primare, iar prima a văzut prima lumină în 1998. De-a lungul anilor a fost modernizată de mai multe ori, crescând de fiecare dată capacitățile sale de observare. Două dintre instrumentele sale, SPHERE (prima lumină iunie 2014) și ESPRESSO (prima lumină septembrie 2016), sunt concepute pentru a studia exoplanetele, lucru care nu a fost important atunci când a fost proiectat VLT. Alte instrumente, cum ar fi VISIR (VLT Imager și Spectrometru pentru infraroșu mediu) au fost modernizate pentru a studia exoplanetele.

Telescoapele spațiale sunt, de asemenea, costisitoare în comparație cu telescoapele la sol. Telescopul spațial James Webb este în dezvoltare de 20 de ani și va costa 10 miliarde de dolari SUA. Dar următoarea generație de telescoape la sol, precum Telescopul Magellan Giant și Telescopul European Extrem de Mare, va costa aproximativ 1 miliard de dolari fiecare. Și probabil că vor depăși JWST-ul cu zeci de ani.

Partea proaspătă a lucrării tratează problemele reale cu care se vor confrunta astronomia bazată pe sol din constelațiile satelitului. În unele lungimi de undă electromagnetice, telescoapele spațiale sunt mult mai eficiente decât telescoapele la sol. De exemplu, în îndepărtatul infraroșu, atmosfera blochează o mare parte din aceasta. Dar asta nu spune toată povestea.

În lucrare autorii vorbesc despre degradarea cerului. Această degradare provine nu numai de poluarea ușoară pe sol, dar „se datorează și încărcării flotelor satelite artificiale și observațiilor cicatriciale cu dungi / trasee paralele strălucitoare la toate latitudinile.”

Numai Starlink ar dori să plaseze pe orbită până la 40.000 de sateliți. Este o singură companie din câteva, care intenționează să lanseze constelații prin satelit. Nimeni nu știe câți vor fi în cele din urmă, dar este corect să folosim o cifră de 50.000 de sateliți pentru discuții.

„Astronomii sunt extrem de îngrijorați de posibilitatea ca cerul văzut de pe Pământ să fie acoperit de zeci de mii de sateliți, ceea ce va depăși mult cele aproximativ 9.000 de stele care sunt vizibile pentru ochiul uman neajutat”, spun autorii. „Aceasta nu este o amenințare îndepărtată: se întâmplă deja.”

Cei trei astronomi descompun toate numerele pentru flota de sateliți în creștere a Pământului. Luând în considerare unghiurile de vizualizare, altitudinea și luminozitatea, le duce la această concluzie: „Astfel, cu sateliții de 50k,„ normalitatea ”va fi un cer aglomerat cu obiecte artificiale: fiecare grad pătrat al cerului va avea un satelit care se înghesuie în el de-a lungul întregului observarea nocturnă accesibilă și vizibilă de camerele astronomice și nu numai de instrumentația profesională. "

Potrivit autorilor, toată această poluare ușoară va fi un prejudiciu grav observării astronomice. Ei recunosc că SpaceX experimentează un satelit „întunecat”, care este vopsit negru pentru a reduce reflectivitatea. Dar ei subliniază că 75% din suprafața satelitului este panouri solare, ceea ce, evident, nu poate fi vopsit. De asemenea, aceștia subliniază probleme legate de vopsirea unui negru prin satelit: „Dacă corpul satelitului va fi inhibat să reflecte lumina soarelui, acesta va absorbi prea mult încălzirea radiațiilor cu posibile defecțiuni, astfel va crește probabil gestionarea riscurilor pentru întreaga flotă și va face ca soluție de acoperire întunecată ineficientă sau chiar contraproductivă. "

Apoi, există întreaga problemă a interferențelor în benzile radio. „Chiar și cu cele mai bune proceduri de acoperire și de atenuare pentru a reduce impactul asupra observațiilor astronomice vizuale, ceea ce este adesea omis sau uitat este că constelațiile de telecomunicații vor străluci în benzile de lungimi de undă radio, observabile de la sol."

Există acorduri vechi de zeci de ani de la începutul epocii spațiale care rezervă anumite frecvențe radio pentru anumite utilizări. Frecvențele anumitor atomi și molecule în spațiu sunt rezervate radio astronomiei. Acestea includ monoxidul de carbon și izotopii săi și H2O.

Astronomii radio trebuie să se confrunte cu toate tipurile de interferențe. Potrivit autorilor, acest lucru se va agrava. „Ceea ce nu este recunoscut pe larg este că dezvoltarea rețelelor de telecomunicații de ultimă generație (atât din spațiu, cât și de pe Pământ) are deja un impact profund asupra observațiilor radio-astronomice (la toate sub-benzile): cu flotele de satelit LEO este destul de sigur că situația ar putea deveni insuportabilă. ”

"Persoanele aparținând generațiilor viitoare au dreptul la un Pământ necontaminat și nedeteriorat, inclusiv cerul pur;"

Declarația universală a drepturilor omului UNESCO pentru generațiile viitoare.

Apoi se pune problema legalității și ce organisme pot autoriza desfășurarea constelațiilor prin satelit.

Autorii ne atrag atenția asupra declarației din 1994 a UNESCO (Organizația Națiunilor Unite pentru Educație, Știință și Cultură). Această afirmație spune „Persoanele aparținând generațiilor viitoare au dreptul la un Pământ necontaminat și nedeteriorat, inclusiv cerul pur; ei au dreptul la bucuria sa ca temei al istoriei umane a culturii și a legăturilor sociale care fac din fiecare generație și individ un membru al unei familii umane. "

Aceeași declarație de la UNESCO spune și „Aici, Patrimoniul Mondial este proprietatea întregii omeniri și, în timp ce pot exista legi de protecție, aplicarea acestui lucru este o altă chestiune, întrucât numai statele pot acționa în judecată alte state sub acest tip de tratat internațional. Un stat este responsabil pentru activitățile care se desfășoară în jurisdicția sa - indiferent dacă sunt autorizate sau neautorizate. "

Cei trei astronomi subliniază că, din moment ce FCC și alte organisme din Statele Unite au dat aprobarea lui Starlink, este posibil să fie în măsură să oprească și Starlink. Aceștia pot fi chiar obligați în temeiul dreptului internațional.

De asemenea, ei menționează Tratatul privind spațiul exterior și spun „Și procesul legal este că guvernul de stat, de data aceasta guvernul SUA, este responsabil în mod legal pentru toate obiectele trimise în spațiul exterior care se lansează de la granițele SUA. Asta înseamnă că guvernul SUA este responsabil pentru daunele cauzate de corporația sa, Starlink, care trimite obiecte pe orbită care cauzează prejudicii. "

Lucrarea se încheie subliniind posibile acțiuni legale pe care comunitatea internațională le-ar putea întreprinde pentru a opri constelațiile satelitului.

Aceștia ar putea da în judecată FCC pentru că, în aprobarea lor, nu au luat în considerare poluarea ușoară, ceea ce încalcă Legea Politicii Naționale de Mediu. Acest act necesită orice agenție federală să ia în considerare impactul asupra mediului al proiectelor pe care le aprobă. Autorii susțin că FCC nu a luat în considerare în mod adecvat poluarea luminoasă de la Starlink.

Comunitatea internațională de astronomie ar putea „judeca în instanță pentru lipsa de jurisdicție și jurisprudență a FCC-ului SUA pentru a autoriza sateliți privați, care nu sunt geostationari, peste alte state și națiuni.” Acest lucru pune în discuție dreptul FCC de a autoriza chiar și constelațiile satelitare care călătoresc peste alte țări.

Apoi, există Curtea Internațională de Justiție (ICJ). Cei trei autori spun că comunitatea internațională ar putea acționa în judecată guvernul SUA la ICJ „... pentru a pune în continuare alte lansări Starlink pentru a cuantifica pierderea finanțelor publice în daunarea proiectelor astronomice naționale și internaționale."

Comunitatea internațională de astronomie a demarat o petiție în ianuarie 2020. Comunitatea dorește să fie pusă în exploatare Starlink și altele, doresc protecții legale pentru observarea astronomică și vor să limiteze la minim numărul de constelații satelite.

„Toate aceste solicitări provin din îngrijorarea profundă a oamenilor de știință care decurg din amenințarea că ar fi împiedicat să acceseze cunoștințele depline ale Cosmosului și pierderea unui activ intangibil de valoare incomensurabilă pentru umanitate”, spun autorii.

Spațiul devine din ce în ce mai mult un morass legal pe măsură ce trece timpul. Exact ce tipuri de activități vor fi permise nu este clar. În urmă cu decenii, aproape de începutul epocii spațiale, au fost puse în aplicare legi și acorduri pentru a ține lucrurile sub control.

Însă nimeni nu a prevăzut nimic precum constelațiile satelitului, iar cadrul legal care reglementează spațiul va fi probabil sub multe presiuni.

Mai Mult:

• Document de cercetare: Îngrijorări cu privire la observațiile astronomice bazate pe sol: Un pas pentru salvgardarea cerului astronomic
• Wikipedia: Starlink
• American Astronomical Society: Declarația de poziție privind constelațiile satelitare

Priveste filmarea: Istoricul italian Nicolo Zeno: GEȚII au distrus Imperiul Roman (Iulie 2024).