science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Satellieten dragen bij aan aanzienlijke lichtvervuiling aan de nachtelijke hemel

Sporen veroorzaakt door de vijfde inzet van satellieten die de Starlink-constellatie vormen. Krediet:Andreas Möller, Naamsvermelding (CC BY 4.0)

Wetenschappers hebben vandaag nieuwe onderzoeksresultaten gerapporteerd die suggereren dat kunstmatige objecten in een baan rond de aarde de nachtelijke hemel op onze planeet aanzienlijk meer opfleuren dan eerder werd aangenomen.

Het onderzoek, geaccepteerd voor publicatie in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society :Brieven, constateert dat het aantal objecten dat in een baan om de aarde draait, de algehele helderheid van de nachtelijke hemel met meer dan 10 procent boven het natuurlijke lichtniveau over een groot deel van de planeet zou kunnen verhogen. Dit zou een drempel overschrijden die astronomen meer dan 40 jaar geleden hebben vastgesteld om een ​​locatie als "vervuild" te beschouwen.

"Onze primaire motivatie was om de potentiële bijdrage aan de helderheid van de nachtelijke hemel te schatten van externe bronnen, zoals ruimtevoorwerpen in de baan van de aarde, " zei Miroslav Kocifaj van de Slowaakse Academie van Wetenschappen en de Comenius Universiteit in Slowakije, die de studie leidde. "We hadden verwacht dat de toename van de luchthelderheid marginaal zou zijn, indien van toepassing, maar onze eerste theoretische schattingen zijn buitengewoon verrassend gebleken en hebben ons daarom aangemoedigd om onze resultaten snel te rapporteren."

Dit werk is het eerste dat de algehele impact van ruimtevoorwerpen op de nachtelijke hemel beschouwt in plaats van het effect van individuele satellieten en ruimteschroot dat de beelden van de nachtelijke hemel door astronomen beïnvloedt. Het team van onderzoekers, gevestigd in instellingen in Slowakije, Spanje en de VS, de bijdrage van de ruimteobjecten aan de algehele helderheid van de nachtelijke hemel gemodelleerd, gebruikmakend van de bekende verdelingen van de afmetingen en helderheid van de objecten als invoer voor het model.

De studie omvat zowel functionerende satellieten als geassorteerd puin zoals gebruikte rakettrappen. Terwijl telescopen en gevoelige camera's ruimtevoorwerpen vaak oplossen als discrete lichtpunten, detectoren van licht met een lage resolutie, zoals het menselijk oog, zien alleen het gecombineerde effect van veel van dergelijke objecten. Het effect is een algehele toename van de diffuse helderheid van de nachtelijke hemel, mogelijk verduisterende bezienswaardigheden zoals de gloeiende wolken van sterren in de Melkweg, gezien weg van de lichtvervuiling van steden.

"In tegenstelling tot lichtvervuiling op de grond, dit soort kunstlicht aan de nachtelijke hemel is over een groot deel van het aardoppervlak te zien, " legde John Barentine uit, Director of Public Policy voor de International Dark-Sky Association en co-auteur van een studie. "Astronomen bouwen observatoria ver van stadslichten om donkere luchten te zoeken, maar deze vorm van lichtvervuiling heeft een veel groter geografisch bereik."

Astronomen hebben de afgelopen jaren hun onbehagen geuit over het groeiende aantal objecten dat rond de planeet draait, met name grote vloten van communicatiesatellieten die informeel bekend staan ​​als 'mega-constellaties'.

Naast het verdringen van de nachtelijke hemel met meer bewegende bronnen van kunstlicht, de komst van deze technologie vergroot de kans op botsingen tussen satellieten of tussen satellieten en andere objecten, het genereren van meer puin. Recente rapporten, gesponsord door de Amerikaanse National Science Foundation en het Office for Outer Space Affairs van de Verenigde Naties, identificeerden mega-constellaties als een bedreiging voor het voortdurende nut van astronomische faciliteiten op de grond en in een lage baan om de aarde. In het Verenigd Koninkrijk heeft de Royal Astronomical Society verschillende werkgroepen opgericht om inzicht te krijgen in de impact van megaconstellaties op optische en radioastronomische faciliteiten die door wetenschappers worden gebruikt.

De vandaag gepubliceerde resultaten impliceren een verdere verheldering van de nachtelijke hemel in verhouding tot het aantal nieuwe gelanceerde satellieten en hun optische kenmerken in een baan om de aarde. Satellietoperators zoals SpaceX hebben onlangs gewerkt om de helderheid van hun ruimtevaartuig te verlagen door ontwerpwijzigingen. Ondanks deze verzachtende inspanningen, het collectieve effect van een sterke toename van het aantal in een baan om de aarde draaiende objecten zal de ervaring van de nachtelijke hemel voor velen over de hele wereld veranderen.

De onderzoekers hopen dat hun werk de aard van de voortdurende dialoog tussen satellietoperators en astronomen over de beste manier om de orbitale ruimte rond de aarde te beheren, zal veranderen.

"Onze resultaten impliceren dat veel meer mensen dan alleen astronomen de toegang tot de ongerepte nachtelijke hemel verliezen, "Zei Barentine. "Deze krant kan de aard van dat gesprek echt veranderen."