Już teraz Starlinki SpaceX stanowią prawie połowę z niemal 4000 działających satelitów znajdujących się na niskiej orbicie okołoziemskiej. Docelowo firma Elona Muska chce wystrzelić 42 tys. urządzeń, a nie jest jedynym przedsiębiorstwem na świecie, które pracuje nad uruchomieniem internetu satelitarnego. Podobne działania, na równie wielką skalę, planują trzy inne firmy: Amazon Kuiper z USA, OneWeb z Wielkiej Brytanii i StarNet/GW z Chin.
Łącznie te cztery firmy planują w najbliższych latach wysłać na orbitę 65 tys. satelitów. Biorąc pod uwagę, że wokół Ziemi cały czas krążą tysiące już nieużywanych urządzeń, to dostawa kolejnych może okazać się nienajlepszym pomysłem. Tym, co budzi obawy astronomów – oprócz rosnącego problemu kosmicznych śmieci – jest wpływ tych sztucznych megakonstelacji na prowadzenie badań i wygląd nocnego nieba.
Satelity zastąpią gwiazdy na nocnym niebie
Prof. Samantha Lawler, astronomka z kanadyjskiego Uniwersytetu w Reginie, postanowiła przygotować prognozę pokazującą, jak będzie wyglądało nocne niebo, jeśli firmy zajmujące się komercyjnymi satelitami zrealizują swoje obecne plany. Wspólnie z dwoma innymi badaczami, opracowała model komputerowy, pozwalający przewidywać, ile satelitów będzie widocznych z różnych miejsc na Ziemi, o różnych porach nocy i w różnych porach roku.
Model opierał się na udostępnionych przez koncerny planach, dotyczących położenia przyszłych satelitów i sprawdzał, jak jasne będzie światło słoneczne odbite od urządzeń. W przygotowaniu symulacji pomogły dotychczasowe obserwacje teleskopowe satelitów Starlink. Uzyskane wyniki autorka określiła jako „druzgocące”. – Nasze symulacje pokazują, że z każdego miejsca na świecie, o każdej porze roku, przez co najmniej godzinę przed wschodem i po zachodzie słońca widoczne będą dziesiątki, a nawet setki satelitów – pisze prof. Lawler w artykule w „The Conversation”.
Zgodnie z prognozą, najbardziej dotknięte „orbitalnym zanieczyszczeniem” będą regiony położone na 50 stopniach szerokości północnej i południowej, a więc także spora część Polski (np. Kraków leży na szerokości geograficznej wynoszącej dokładnie 50 stopni). W czasie przesilenia letniego na tych szerokościach przez całą noc będzie widocznych blisko 200 satelitów.
– W tej chwili stosunkowo łatwo jest uciec od miejskiego zanieczyszczenia światłem i znaleźć ciemne niebo podczas biwakowania czy w domku w lesie, ale nasze symulacje pokazują, że tego nowego zanieczyszczenia światłem satelitów nie będzie można uniknąć nigdzie na Ziemi, nawet na biegunie północnym – alarmuje badaczka.
Niebo zanieczyszczą satelity. Satelitarne megakonstelacje są zbyt jasne
Komercyjne satelity budzą tak duże obawy naukowców, ponieważ są bardzo jasne – o wiele jaśniejsze od większości gwiazd. Choć SpaceX poczynił pewne kroki w kierunku przyciemnienia swoich Starlinków, to większość z nich wciąż jest widoczna gołym okiem. A to znacznie utrudnia prowadzenie badań astronomicznych.
– Obecnie badam dynamikę orbitalną Pasa Kuipera, pasa małych ciał znajdujących się za Neptunem. Moje badanie opiera się na obrazowaniu szerokokątnym z długim czasem ekspozycji, co pozwala identyfikować i śledzić te małe obiekty. Ale obserwacje teleskopowe, które są kluczem do poznania historii naszego Wszechświata, staną się o wiele trudniejsze z powodu nieuregulowanego rozwoju przestrzeni kosmicznej – podkreśla prof. Lawler.
Badaczka nie jest pierwszą osobą, która zwraca uwagę na problem zanieczyszczenia światłem przestrzeni kosmicznej. Już na początku 2020 roku, kilka miesięcy po wystrzeleniu pierwszych Starlinków, astronomowie mówili, że powstanie internetowych megakonstelacji będzie wymagało opracowania nowych metod badawczych, które pozwolą wyeliminować „szum obserwacyjny”, jaki spowodują satelity.
Autorzy nowego modelu twierdzą, że koszt i ciężar tych badań powinni wziąć na siebie producenci megakonstelacji. Ponadto, zdaniem prof. Lawler, konieczne jest wprowadzenie regulacji prawnych, które ograniczą zanieczyszczenie światłem oraz przyrost ilości kosmicznych śmieci. – Bez żadnych regulacji, w niedalekiej przyszłości 1 na 15 punktów widocznych na niebie będzie w rzeczywistości satelitą, a nie gwiazdą – dodaje.
Czy internet z satelity się opłaca?
Obecnie niska orbita okołoziemska, na której mają pracować wszystkie internetowe satelity, praktycznie nie podlega regulacjom. Nie ma żadnych przepisów dotyczących zanieczyszczenia światłem, skutków potencjalnych kolizji między satelitami, czy zanieczyszczenia atmosfery przez startujące rakiety i powracające na Ziemię urządzenia.
SpaceX planuje umieścić na orbicie 42 tys. satelitów i wymieniać je co 5 lat, co będzie wymagało deorbitacji średnio 25 satelitów dziennie. Choć ostatecznie może okazać się, że tego typu megakonstelacje są nieopłacalne, a prędkość Internetu nie tak dobra, jak obiecywano, to teraz nikt nie myśli o szkodach, jakie wyrządzamy nocnemu niebu, atmosferze i bezpieczeństwu niskiej orbity okołoziemskiej.
– Dzięki współpracy, a nie konkurencji między firmami dostarczającymi internet satelitarny, moglibyśmy umieścić na orbicie znacznie mniej obiektów. Zmieniając konstrukcję satelitów, można by je znacznie przyciemnić, co wywarło by mniejszy wpływ na nocne niebo. Ale bez regulacji wymagających tych zmian lub silnej presji ze strony konsumentów, nasze niebo wkrótce zmieni się na zawsze – dodaje prof. Lawler.
Źródło: The Conversation, arXiv.