Μελέτη του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) προειδοποιεί ότι οι προτάσεις για περισσότερους από 1,7 εκατομμύρια δορυφόρους σε γήινη τροχιά θα επιβαρύνουν σοβαρά την επίγεια αστρονομία. Ο αστρονόμος του ESO Ολιβιέ Αινό, σε εργασία που δημοσιεύθηκε στο Astronomy & Astrophysics, προτείνει ανώτατο όριο 100.000 αμυδρών δορυφόρων, οι οποίοι θα παραμένουν αόρατοι με γυμνό μάτι. Η εργασία αποτελεί την πρώτη ποσοτική αποτίμηση της απειλής από τον μεγάλο αριθμό ανακλαστικών δορυφόρων που προγραμματίζονται για εκτόξευση.
Η μελέτη συνδέει το όριο αυτό με τη διατήρηση ενός αρκετά σκοτεινού νυχτερινού ουρανού και με τη δυνατότητα των σύγχρονων τηλεσκοπίων να συνεχίσουν την επιστημονική τους εργασία. Περίπου 14.000 δορυφόροι βρίσκονται ήδη σε τροχιά, κυρίως του δικτύου Starlink, ενώ οι νέοι σχεδιασμοί προβλέπουν σημαντική αύξηση του αριθμού τους τα επόμενα χρόνια. Από τις πρώτες εκτοξεύσεις του Starlink το 2019, οι μεγάλες χρονικές εκθέσεις των τηλεσκοπίων καταγράφουν φωτεινά ίχνη που διασχίζουν τις παρατηρήσεις μακρινών αντικειμένων.
Επιπτώσεις στις επίγειες παρατηρήσεις
Ο Αινό προσομοίωσε τη θέση, την κίνηση και τη φωτεινότητα των υφιστάμενων και προγραμματισμένων δορυφορικών αστερισμών. Σύμφωνα με τα ευρήματα, το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO στο Παρανάλ της Χιλής θα μπορούσε να έχει απώλειες στο πεδίο παρατήρησης έως 28% εξαιτίας των σχεδιαζόμενων δορυφόρων της SpaceX.
Το Αστεροσκοπείο Vera C. Rubin του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών των ΗΠΑ ενδέχεται, κατά την ίδια μελέτη, να χάνει κάθε βράδυ αρκετές ώρες παρατηρήσεων. Οι μακρές εκθέσεις που απαιτούνται για την καταγραφή μακρινών αντικειμένων ήδη διακόπτονται από φωτεινές τροχιές δορυφόρων στις εικόνες των επίγειων τηλεσκοπίων. Σε ανακοίνωση του ESO, ο Αινό ανέφερε ότι η κατάσταση έχει επιδεινωθεί και ότι οι νέες προτάσεις ωθούν τις δυσκολίες της επίγειας αστρονομίας πέρα από τα σημερινά όρια.
Οι προγραμματισμένες συστοιχίες
Η SpaceX σχεδιάζει την εκτόξευση ενός ακόμη εκατομμυρίου δορυφόρων, στους οποίους περιλαμβάνονται μεγάλα δίκτυα διαστημικών κέντρων δεδομένων για τεχνητή νοημοσύνη. Η Amazon προβλέπει περισσότερους από 3.000 δορυφόρους Amazon Leo, ενώ οι σχεδιαζόμενες συστοιχίες Cinnamon της E-Space και CTC-1 και CTC-2 της Κίνας θα μπορούσαν να προσθέσουν εκατοντάδες χιλιάδες ακόμη.
Ιδιαίτερη ανησυχία προκαλεί το σχέδιο της αμερικανικής Reflect Orbital για δορυφόρους με ανακλαστικές επιφάνειες, που θα κατευθύνουν συμπυκνωμένο ηλιακό φως προς τη Γη στη διάρκεια της νύχτας. Η εταιρεία επιδιώκει να θέσει σε τροχιά έως 50.000 διαστημικούς καθρέφτες έως το 2035, οι οποίοι, σύμφωνα με τη μελέτη, θα συγκαταλέγονται στους φωτεινότερους δορυφόρους που έχουν σταλεί ποτέ σε γήινη τροχιά.
Φωτεινότητα και όριο διαχείρισης
Οι δέσμες των δορυφόρων της Reflect Orbital θα καλύπτουν τουλάχιστον πέντε χιλιόμετρα στην επιφάνεια της Γης. Για όποιον βρεθεί μέσα στη δέσμη, η αντανάκλαση θα είναι τέσσερις φορές φωτεινότερη από την πανσέληνο. Εκτός αυτής, κάθε δορυφόρος θα μπορούσε να φαίνεται τόσο φωτεινός όσο η Αφροδίτη. Ο Αινό εκτιμά ότι εκατοντάδες τέτοιοι δορυφόροι θα ήταν ορατοί ακόμη και από πόλη με φωτορύπανση, όπως το Μόναχο. Η αστρονόμος Σαμάνθα Λόλερ του Πανεπιστημίου της Ρετζάινα δήλωσε στο Refractor ότι η FCC ενέκρινε το σχέδιο της εταιρείας για τους πρώτους από δεκάδες χιλιάδες διαστημικούς καθρέφτες.
Η έρευνα λαμβάνει υπόψη και τη διάχυτη αύξηση της φωτεινότητας του ουρανού από δορυφόρους που παραμένουν πολύ αμυδροί για άμεση παρατήρηση. Μόνο οι δορυφόροι της Reflect Orbital θα μπορούσαν να κάνουν τον νυχτερινό ουρανό έως τέσσερις φορές φωτεινότερο, σύμφωνα με τα αποτελέσματα της προσομοίωσης.
Ο Αινό προτείνει ο συνολικός αριθμός να περιοριστεί στις 100.000 μονάδες και οι δορυφόροι να έχουν φαινόμενο μέγεθος μεγαλύτερο του 7. Όπως ανέφερε σε ανακοίνωση του ESO, το όριο αυτό θα διατηρούσε τις απώλειες σε επίπεδο συγκρίσιμο με άλλες τεχνικές απώλειες, όπως οι βλάβες εξοπλισμού, ενώ χαμηλότερος αριθμός δορυφόρων θα ήταν προτιμότερος.
Πρόσθετες επιπτώσεις σε τροχιά και ατμόσφαιρα
Πέρα από τις αστρονομικές παρατηρήσεις, η μελέτη αναφέρεται στις περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την καύση χιλιάδων δορυφόρων στην ατμόσφαιρα μετά το τέλος της επιχειρησιακής ζωής τους, πεδίο για το οποίο υπάρχουν περιορισμένα δεδομένα. Ένα ενδεχόμενο κύμα συγκρούσεων θα μπορούσε επίσης να προκαλέσει αλυσιδωτή δημιουργία διαστημικών θραυσμάτων, το φαινόμενο Kessler Syndrome.
Η NASA έχει επίσης προειδοποιήσει ότι οι μεγάλες δορυφορικές συστοιχίες μπορούν να δυσκολέψουν τον εντοπισμό δυνητικά επικίνδυνων αστεροειδών. Ο Αινό περιέγραψε τη χαμηλή γήινη τροχιά ως κοινό πόρο που υποστηρίζει τόσο την παγκόσμια συνδεσιμότητα όσο και την πρόσβαση στο Σύμπαν, επισημαίνοντας την ανάγκη διαχείρισης του αποτυπώματος των μεγάλων συστοιχιών για τις επόμενες γενιές. Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Astronomy & Astrophysics.
