Спутники и космический мусор могут сделать ночное небо ярче

Прочитано: 61 раз(а)


Спутники и космический мусор могут сделать темное ночное небо ярче, затруднить астрономию и скрыть звезды от нашего взгляда.

С незапамятных времен люди во всем мире с удивлением смотрели на ночное небо. Звездное ночное небо не только вдохновило на создание бесчисленных музыкальных, художественных и поэтических произведений, но также сыграло важную роль в хронометрировании, навигации и сельскохозяйственных практиках во многих традициях.

Спутники и космический мусор могут сделать ночное небо ярче

Во многих культурах ночное небо с его звездами, планетами и Млечным Путем считается такой же важной частью природной среды, как и леса, озера и горы внизу. Бесчисленное количество людей по всему миру смотрят на ночное небо: не только астрономы-любители и профессиональные астрономы, но и случайные наблюдатели, которым нравится смотреть на звезды, чтобы созерцать наше место в космосе.

Однако ночное небо меняется. Мало того, что наземное световое загрязнение быстро растет, но и растущее число спутников и космического мусора на орбите вокруг Земли также влияет на ночное небо.

Более ранние исследования показали, что спутники и космический мусор могут увеличивать общую яркость ночного неба. В новой статье в журнале Nature Astronomy мы с коллегами применили эти знания для прогнозирования результатов крупного астрономического обзора неба. Мы обнаружили, что это явление может сделать опрос на 7,5% менее эффективным и более дорогим на 21,8 млн долларов США.

Более яркое небо

Как культурный астроном меня интересует роль ночного неба в культурных традициях по всему миру. В частности, меня интересует, как световое загрязнение и увеличение числа спутников влияют на различные сообщества.

Количество спутников на орбите стремительно растет. С 2019 года количество функционирующих спутников на орбите увеличилось более чем вдвое и составило примерно 7600 . Увеличение в основном связано с тем, что SpaceX и другие компании запускают большие группы спутников для обеспечения высокоскоростной интернет-связи по всему миру.

По нашим оценкам, к концу этого десятилетия на орбите вокруг Земли может находиться 100 000 спутников. Столкновения, приводящие к образованию космического мусора, становятся более вероятными по мере того, как космос заполняется новыми спутниками. Другие источники мусора включают преднамеренное уничтожение спутников в ходе испытаний космического оружия.

Растущее число спутников и космического мусора отражают все больше солнечного света на ночную сторону Земли. Это почти наверняка изменит вид ночного неба и затруднит астрономам проведение исследований.

Один из способов, которым спутники влияют на астрономию, — это появление движущихся точек света, которые проявляются в виде полос на изображениях астрономов. Другой — путем увеличения рассеянной яркости ночного неба . Это означает, что все спутники, которые слишком тусклые или маленькие, чтобы их можно было увидеть по отдельности, а также все мелкие частицы космического мусора по-прежнему отражают солнечный свет, и их совокупный эффект заключается в том, что ночное небо кажется менее темным.

Тяжелые времена для астрономов

В нашем исследовании мы представляем первые опубликованные расчеты совокупного воздействия спутников и космического мусора на низкой околоземной орбите на основные наземные астрономические исследовательские установки.

Мы рассмотрели влияние запланированного крупномасштабного обзора ночного неба, который будет проводиться в обсерватории Веры Рубин, начиная с 2024 г. Мы обнаружили, что к 2030 г. отраженный свет от объектов на низкой околоземной орбите, вероятно, увеличит рассеянный свет. яркость фона для этого обзора не менее чем на 7,5% по сравнению с незагрязненным небом.

Это также снизит эффективность этого опроса на 7,5%. По нашим оценкам, в течение десяти лет исследования это добавит около 21,8 млн долларов США к общей стоимости проекта.

Более яркое ночное небо означает, что для наблюдения удаленных объектов в космосе необходимы более длительные выдержки в телескопы. Это будет означать, что для проектов с фиксированным количеством времени наблюдений будет сделано меньше научных достижений, и возрастет конкуренция за доступ к телескопу.

Кроме того, более яркое ночное небо также снизит пределы обнаружения обзоров неба, а более тусклые объекты могут не обнаруживаться, что приведет к упущенным возможностям для исследований.

Некоторые астрофизические события происходят редко, и если исследователи не могут наблюдать за ними, когда они происходят, у них может не быть возможности легко увидеть данное событие снова в течение периода проведения съемки. Одним из примеров слабых объектов являются околоземные объекты — кометы и астероиды на орбитах, близких к Земле. Более яркое ночное небо повышает вероятность того, что такие потенциально опасные объекты могут остаться незамеченными.

Драматическая и беспрецедентная трансформация

Увеличение рассеянной яркости ночного неба также изменит то, как мы видим ночное небо невооруженным глазом. Поскольку человеческий глаз не может различать отдельные мелкие объекты так же хорошо, как телескоп, увеличение числа спутников и космического мусора приведет к еще большему увеличению видимой яркости ночного неба. (При использовании телескопа или бинокля можно было бы разглядеть больше тусклых спутников по отдельности.)

Прогнозируемое увеличение яркости ночного неба затруднит наблюдение более тусклых звезд и Млечного Пути, которые важны в различных культурных традициях . В отличие от «наземного» светового загрязнения (которое, как правило, сильнее всего вблизи крупных городов и густонаселенных районов), изменения в небе будут видны практически отовсюду на поверхности Земли.

Наши модели дают нам консервативный нижний предел вероятного увеличения яркости ночного неба. Если количество спутников и космического мусора будет продолжать расти ожидаемыми темпами, последствия будут еще более выраженными.

Как мы отмечаем в нашей статье, «мы являемся свидетелями резкого, фундаментального и, возможно, полупостоянного преобразования ночного неба, беспрецедентного в истории и с ограниченным контролем». Такая трансформация будет иметь серьезные последствия для профессиональной астрономии, а также для всех, кто хочет увидеть незагрязненное ночное небо.

Спутники и космический мусор могут сделать ночное небо ярче



Новости партнеров