Éjszakai sötétség vagy mobilos műholdas net, a kettő együtt nem megy

Az internetet szolgáltató műholdak gyors térhódítása, a több ezer példányból álló megakonstellációk kialakítása és az űrszemét felhalmozódása kezdi megzavarni a csillagászok kutatásait. A probléma exponenciálisan növekszik, figyelmeztetnek a tudósok a Nature Astronomy című folyóiratban megjelent tanulmánysorozatban. És azt akarják, hogy a szabályozó hatóságok tegyenek ellene valamit.

Az alacsony Föld körüli pályán működő műholdak száma több mint kétszeresére nőtt 2019 óta, amikor az űrből induló internetes kezdeményezések igazán beindultak. A SpaceX és a OneWeb abban az évben indította el az első műholdrajokat azzal a céllal, hogy globális internetes lefedettséget biztosítsanak. A bolygó körüli, más műholdaknál közelebbi pályán való keringés elérhetőbbé teszi ezeket a szolgáltatásokat, csökkentve azt a távolságot, amelyet a jeleknek meg kell tenniük a Földre és a Földről. Viszont mivel nagyon közel vannak, a vállalatoknak sokkal több műholdra van szükségük ahhoz, hogy az egész bolygót lefedjék.

A sok műhold fokozza a fényszennyezést, ami megnehezíti a csillagászok számára, hogy az univerzum mélyének megfigyelését, és a műholdcsíkok a távcsöves megfigyeléseket is zavarják. "Mindössze három év alatt a műholdas megakonstellációk egyre komolyabb fenyegetést jelentenek a csillagászat számára" - áll a Nature Astronomy című szaklapban megjelent tanulmányban. "Az éjszakai égbolt drámai, alapvető és talán félig-meddig állandó átalakulásának vagyunk tanúi, amelyre nincs történelmi előzmény és korlátozott felügyelet." A számok eléggé megdöbbentőek. Ma mintegy 9800 műhold kering Föld körüli pályán, amelyek közül körülbelül 7200 még működik. Az Európai Déli Obszervatórium szerint 2030-ra az alacsony Föld körüli pályán keringő műholdak száma 75 000-re nőhet. Csak a SpaceX 42 000 műhold felbocsátását tervezi a Starlink internetszolgáltatásához.

A csillagászok már akkor megkongatták a vészharangokat, amikor a SpaceX 2019-ben fellőtte első 60-as csomag Starlink műholdját. A műholdak és az űrszemét visszaverik és szétszórják a napfényt, ami egy 2021-es tanulmány szerint fényesebbé tette az éjszakai égboltot. És ellentétben a fényszennyezés földi forrásaival, amelyek általában a fényesen kivilágított városok köré koncentrálódnak, az űrből származó fényszennyezés az egész bolygó kozmoszra kitekintését befolyásolhatja.

A tanulmány szerzői kiszámolták, hogy ez a megnövekedett fényesség milyen hatással lesz majd az éjszakai égbolt 2024-re tervezett nagyszabású felmérésére, amelyet a chilei Vera Rubin Obszervatóriumban terveznek elkezdeni. A felmérésből származó adatok várhatóan új ismereteket nyújtanak majd a Tejútrendszer kialakulásának módjáról, a sötét anyag és a sötét energia tulajdonságairól, sőt még a potenciálisan a Föld felé tartó aszteroidák pályájáról is. Az obszervatórium felfedezéseit azonban akadályozhatja a műholdak elszaporodása. Az alacsony Föld körüli pályán keringő objektumok által visszavert fény 2030-ra 7,5 százalékkal növeli a háttérfényességet a szennyezetlen éjszakai égbolthoz képest.


Balra egy Namíbiában készült fénykép az éjszakai égboltról, jobbra egy hasonló fénykép a portugáliai Portóban. A jobb oldali fotó erősen túlexponált lett volna azonos expozíciós időnél
A fényesebb éjszakai égbolt jelentős hatékonyságvesztéshez vezet, és 22 millió dollárral növeli a projekt költségeit. Ennek oka, hogy a fényesebb éjszakai égbolt miatt a kutatóknak meg kell hosszabbítaniuk az expozíciós időt, hogy észrevegyék a távoli objektumokat. A tudósok pedig több halvány objektumot hagyhatnak ki a fényesebb égbolton - figyelmeztet a tanulmány. A növekvő költségek és a távcsőidőért folyó verseny a kisebb intézményekből és az alulreprezentált háttérrel rendelkező csillagászok számára is megnehezítheti a kutatásokat.

A fotókba betévedő műholdak szintén egyre nagyobb problémát jelentenek a csillagászok számára. A Hubble-teleszkóp által 2002 és 2021 között 11 perces expozíciós idővel készített képek 2,7 százalékán jelentek meg műholdnyomok. Ez a szám a 2030-as évekre a képek 50 százalékára emelkedhet. Hasonlóképpen, a Vera Rubin Obszervatórium felmérése során készült képek 30 százaléka tartalmazhat műholdnyomot, ha a SpaceX-nek sikerül 42 ezer műholdat az űrbe küldenie.


A Starlink műholdak öt héjban, a Földhöz nagyon közel, 540-570 kilométerre keringenek
A SpaceX megpróbál tenni a dolog ellen: a vállalat tavaly egy dokumentumot tett közzé, amelyben leírja erőfeszítéseit a kevesebb fényt visszaverő műholdak tervezésére, mindazonáltal a műholdak tervezésének finomításai nem enyhítették a kutatók aggodalmait. Az ilyen jellegű változtatások a műholdakat kevésbé láthatóvá tehetik a képeken azáltal, hogy csökkentik a csíkok fényességét, de új problémákat is felvethetnek, mivel a sötétebb objektumok infravörös és szubmilliméteres hullámhosszakon fényesebbnek tűnhetnek. Az új konstrukciók nem oldják meg az apró törmelékdarabok okozta problémákat sem, amelyek az éjszakai égbolt fényességének nagy részéért felelősek. Az alacsony földkörüli pálya telítése műholdakkal növeli a véletlen ütközések kockázatát, amelyek még több törmeléket hoznak létre.

Mindezen okok miatt a kutatók szerint a kormányoknak el kell kezdeniük szigorítani a műholdak indítását., kommentárjuk szerint "itt az ideje megfontolni a mega-konstellációk betiltását". Érvelésük szerint az űrt mint közös környezetet kell védeni, ahogyan azt a Földön is tennék az emberek. Ez magában foglalhatná a műholdak kötelező környezetvédelmi értékelését és összehangolt nemzetközi szabályozást.