Piero Benvenuti suhtub kirglikult inimkonna astronoomiasse ja on osa kasvavast liikumisest, mis korraldab rahvusvahelisi jõupingutusi tagamaks, et tekiks dialoog öise tehisvalguse ja madala orbiidi objektide astronoomiateaduses üha suureneva interferentsi üle.
Me kuuleme palju uutest tähtkujudest, mis koosnevad tuhandetest madala maa orbiidi satelliitidest, mida on saatnud eraettevõtted ja valitsused, mis on siin Maal telekommunikatsiooni arengu jaoks kriitilise tähtsusega. Kuidas see astronoomiateadust mõjutab?
Need uued tähtkujud avaldavad tõsist mõju öise taeva välimusele ja astronoomilistele vaatlustele. Probleem on eelkõige seotud suure satelliitide arvuga, mida mõne aasta pärast prognoositakse lausa 100.000 350-ni. Satelliidi nähtavus ja heledus öösel oleneb selle orbiidi kõrgusest (praegu vahemikus ~1200 kuni ~7 km) ning pinna peegelduvusest ja asendist vaatleja suhtes. Osa satelliitidest on palja silmaga nähtavad (need, mille suurus on < XNUMXth), kuid need kõik on potentsiaalselt tuvastatavad ülitundlike teleskoopide detektoritega. Seetõttu jätavad nad astronoomilistele piltidele jäljed oma transiidist, mis vähendab oluliselt kogutud andmete teaduslikku kasutatavust. Mõjutatud piltide järeltöötlus ei osutu lahenduseks: heledamad jäljed võivad andureid küllastada, muutes osa kujutistest kasutuskõlbmatuks, samas kui nõrgemate jälgede eemaldamine jätab jääknähte, mis mõjutavad tõsiselt olulisi teadusprogramme, nagu näiteks nõrkade galaktikate statistilised automaatsed uuringud.
Rääkige meile pimedas ja vaikses taevas teaduse ja ühiskonna jaoks. Kuidas kampaania alguse sai ja kes on kampaania taga, et tõsta teadlikkust Maa orbiidil toimuvast ning kuidas see mõjutab teadust ja inimkonda?
. Rahvusvaheline Astronoomialiit (IAU), mis esindab enam kui 12,000 90 professionaalset astronoomi umbes 2017 riigist, on oma missiooniks astronoomiateaduse kõigi aspektide edendamine ja kaitsmine. XNUMX. aastal lähenes IAU ÜRO kosmose rahumeelse kasutamise komitee (COPUOS), kes teeb ettepaneku lisada oma mandaati astronoomilise taeva kaitse. COPUOS nõustus korraldama konverentsi pealkirjaga "Tume ja vaikne taevas teadusele ja ühiskonnale” eesmärgiga hinnata mis tahes tehislike häirete mõju, mis mõjutavad taeva nähtavust ja kosmiliste raadiosignaalide tuvastamist.
Tol ajal ei olnud suurte satelliidi tähtkujude võimalikest häiretest veel teada, kuid esimese konverentsi korraldamise ajaks 2020. aasta oktoobris oli see muutunud kõige tõsisemaks probleemiks ja COPUOSe esmasele missioonile lähemale. Kommunikatsioonitähtkujude ühiskonnale pakutavate eeliste üle ei saa vaielda, kuid nende mõju öötaeva ürgsele ilmele ja astronoomiale tuleb väga tähelepanelikult käsitleda, sest need mõjutavad nii inimkonna kultuuripärandit kui ka teaduse arengut. .
Konverentsi (Covid-19 pandeemia tõttu veebis korraldatud) tulemused sisaldasid konkreetseid soovitusi tehislike häirete mõju leevendamiseks. Need esitati 2021. aasta aprillis COPUOSe teadus-tehnilisele allkomiteele (STSC) ja need pälvisid mitme delegatsiooni tähelepanu. Seetõttu toimus mullu oktoobris teine konverents, mille korraldasid ka UNOOSA, IAU ja Hispaania valitsus, ning keskendus piisavate leevendusmeetmete rakendamise teostatavusele. Need esitatakse järgmisel STSC koosolekul 2022. aasta veebruaris.
Meie päikesesüsteemi uurimine hõlmab nii maapealseid kui ka kosmosepõhiseid astronoomilisi rajatisi. Te räägite kolmest kunstlike häirete kategooriast, mis mõjutavad astronoomilisi vaatlusi negatiivselt. Kas saate meile öelda, mis need on ja milline on nende mõju astronoomiale?
Kolm kunstlike häirete kategooriat, mis astronoomilisi vaatlusi negatiivselt mõjutavad, on järgmised:
- linnavalgustus või ALAN (kunstlik valgus öösel);
- satelliitide optilised/infrapunarajad madalatel maakera orbiitidel (LEO);
- Raadioastronoomiat mõjutav raadioedastus maapealsete ja kosmosekiirguse kiirgajate poolt.
ALAN-i häired, mis mõjutavad nii amatöör- kui ka professionaalseid astronoome, on LED-i (valgusdioodide) tulekuga muutunud teravaks probleemiks, eriti nende puhul, kus on kõrge sinise valguse tase. Rahvusvaheline Astronoomialiit on kehtestanud astronoomiliste objektide valgusreostuse soovitatavaks maksimaalseks lubatud künniseks, mis on 10% üle loodusliku fooni. Valgussaaste kasvab kogu maailmas hinnanguliselt 2–6% aastas ja vähendab pimedust kõikjal, sealhulgas vaatluskeskustes, kus maailmatasemel objektid võivad järgmisel kümnendil jõuda 10% piirini. Lisaks mõjule astronoomiale võib öine kunstvalgus avaldada olulist bioloogilist mõju taimestikule ja loomastikule, selgroogsetele ja selgrootutele, mis nõuab asjakohaste ekspertide täiendavat uurimist.
Suurte satelliidi tähtkujude mõju optilisele/infrapuna-astronoomiale on juba mainitud: see mõjutab eriti suure vaateväljaga teleskoope ning automaatset kiiresti liikuvate objektide otsimist, nagu näiteks Rahvusvaheline asteroidide hoiatusvõrgustik (IAWN), programm, mille algatas ja toetab ÜRO kosmoseamet ning mille eesmärk on tuvastada potentsiaalselt ohtlikke maalähedasi objekte (NEO).
Raadioastronoomiliste vaatluste kaitse, aka spektri haldamine, vastutab Rahvusvahelise Telekommunikatsiooniliidu (ITU-R) raadioside sektor. Raadioeeskirjas on ette nähtud eraldised erinevate teenuste jaoks, sealhulgas raadioastronoomia jaoks raadioastronoomia teenuse (RAS) raames. Tõepoolest, raadioastronoomial on pikk läbirääkimiste ajalugu, mille eesmärk on kaitsta astronoomiliselt huvipakkuvaid sagedusribasid kahjulike häirete eest, mida tekitavad kunstlikud raadioemissioonid astronoomiliselt huvipakkuvas lainepikkuste vahemikus.
Uute suurte telekommunikatsioonisatelliitide tähtkujude tekitatud olukord kujutab aga raadioastronoomiale uusi ohte, mis väärivad edasist uurimist. Eelkõige soovitavad Dark and Quiet Skies kaitseraportid, et satelliitide konstruktsioonid peaksid olema võimelised vältima raadioteleskoopide ja raadiovaiksete tsoonide otsest valgustamist ning tähtkujude tekitatud kumulatiivne elektromagnetiline taustmüra tuleks hoida alla ITU kokkulepitud piiri. .
Meil on valitsustevahelised organid, nagu UNOOSA – ÜRO kosmoseamet ja selle leping riikide tegevust reguleerivate põhimõtete kohta maailmaruumi uurimisel ja kasutamisel, samuti COPOUS – kosmose rahumeelse kasutamise komitee. . Kas valitsustevahelised organid ja eraettevõtlus teevad piisavalt tihedat koostööd tagamaks, et avakosmose uurimine ja kasutamine toimuks kõigi riikide ja inimkonna huvides – ja huvides? Või on eraettevõtete laev juba sõitnud? Kas me oleme liiga hilja, et vältida madala Maa orbiidi tähtkujude sekkumist?
. STSC, on oma viimases aruandes julgustanud UNOOSA-t suhtlema kõigi asjaomaste sidusrühmadega, nagu IAU ja teised, pimeda ja vaikse taeva küsimuses, kuna see on seotud komitee ja selle allkomiteede mandaadiga. Samuti rõhutati, et teine pimeda ja vaikse taeva konverents võiks anda sisendi keskendunud arutelule rahvusvahelise koostöö võimaluste üle. Tõepoolest, eraettevõtted, kes praegu konstellatsioone käivitavad või plaanivad käivitada, olid kutsutud konverentsile osalema ja andsid tõhusa panuse võimalike leevendavate meetmete arutelusse. Mõned neist on juba püüdnud muuta oma satelliitide disaini, et vähendada nende nähtavat heledust orbiidil.
Tuleb teha rohkem tööd, kuid on selge, et paralleelselt rahvusvaheliselt kokkulepitud suuniste määratlemisega aitab negatiivsete mõjude leevendamisel kaasa tööstuse ja astronoomiaringkondade tihe koostöö. See meede on eriti oluline tulevaste prognoositavate tähtkujude jaoks: konverentside tööstuse alamrühm jõudis järeldusele, et satelliidioperaatorid võtavad tõenäolisemalt kasutusele vabatahtlikud tavad või leevendusvahendid, kui nad suhtlevad astronoomidega oma projektitsükli alguses, enne kosmoselaevade projekteerimise lõpetamist ja muudatuste tegemisel. arhitektuurse, kosmoselaevade projekteerimist või käitamist saaks kasutusele võtta väiksema kulu või ajakava mõjuga. Selle tegevuse edendamiseks teatas IAU hiljuti koordineerimiskeskuse asutamisest, mis jätkab dialoogi edendamist kõigi sidusrühmade ja astronoomidega.
Rahvusvahelise telekommunikatsiooniliidu iga-aastane Interneti-juhtimise foorum toimub detsembri alguses, kus arutati madala maa orbiidi satelliite teabele juurdepääsu ja Interneti-juurdepääsu nimel. Kuidas saavad ITU, COPUOS, UNOOSA ja rahvusvaheline teadusringkond teha koostööd, et tagada dialoog satelliitide tähtkujude mõju üle teadusele ja ühiskonnale?
Nagu juba mainitud, tekitavad uued suured telekommunikatsioonisatelliitide konstellatsioonid enneolematuid väljakutseid nii spektrihaldusele, mille eest vastutab ITU-Rja kosmoseliikluse juhtimisele, mille eest vastutab COPUOS. Nagu eespool mainitud, mõjutab nende kahe aspekti kombinatsioon astronoomiat negatiivselt. Seetõttu loodame, et ITU ja UNOOSA hindavad ühiselt uut olukorda ning kinnitavad või määratlevad ümber oma vastastikused kohustused nii, et IAU teaks, millisele organisatsioonile ta peaks ametlikult pöörduma.
Uuri rohkem:
Vaata veebiseminari, Satelliidi tähtkujude mõju käsitlemine astronoomiale ja ühiskonnale: teed edasi Riiklike Teaduste Akadeemiate ja Rahvusvahelise Astronoomialiiduga
Image by Jeff Bryant Flickr CC BY-NC 2.0-s