Картирайте пространството около Земята, изпълнено с десетки хиляди комуникационни спътници. Този сценарий бавно се създава и той притеснява астрономите. Сега група астрономи са написали документ, в който излагат своите подробни притеснения и как всички тези спътници биха могли да окажат тежко, отрицателно въздействие върху наземната астрономия.
SpaceX и други компании хвърлят запалените си капиталистически очи върху пространството около Земята. SpaceX и OneWeb са единствените компании - досега - пускат всякакви части от своите сателитни съзвездия. Но редица други компании имат планове да направят същото и в крайна сметка всички тези спътници ще бъдат в десетки хиляди.
Астрономическата общност предизвика някои опасения относно тези сателитни съзвездия. Кралското астрономическо дружество и Американското астрономическо общество публикуваха изявления, изразяващи своята загриженост и желание да работят с компании в бизнеса със сателит. Тези изявления са учтиви, предпазливи в критиките си и написани в духа на сътрудничество.
Но този нов документ излага всички опасения на астрономическата общност, подкрепени с данни и притиска по-настоятелно тяхната гледна точка.
„От векове наземните астрономически наблюдения водят до изключителен напредък в нашето научно разбиране на законите на природата.“
От „Загрижеността за наземните астрономически наблюдения: Стъпка за защита на астрономическото небе“
Сателитното съзвездие е група от изкуствени спътници, които работят заедно, за да осигурят глобално или близко глобално комуникационно покритие. Те имат потенциала да предоставят високоскоростен интернет почти навсякъде. Очевидно от това има много ползи.
Но има и критики и трима астрономи от Италия са представили подробно тези критики. Тримата са Стефано Галоцци, Марко Скардия и Микеле Марис. Документът им е озаглавен „Загриженост за астрономически наблюдения, базирани на земята: Стъпка към опазването на астрономическото небе“
Когато добавите всички спътници, които компаниите искат да изстрелят като част от своите съзвездия, получавате някъде около 50 000 сателита. Въпросът е какъв ефект ще имат тези спътници върху наземната астрономия? Авторите на доклада твърдят, че всички тези спътници неизбежно ще навредят на астрономическото наблюдение.
Бележка за читателите: Английският език не е първият език на авторите на доклада, така че някои от цитатите съдържат малки несъответствия, но значението е ясно.
„В зависимост от височината и отразяването на повърхността техният принос към яркостта на небето не е пренебрежимо за професионални наземни наблюдения“, се казва в доклада. „С огромното количество от около 50 000 нови изкуствени спътника за телекомуникации, планирани да бъдат изстреляни в Средна и Ниска земна орбита, средната плътност на изкуствените обекти ще бъде> 1 спътник за квадратна степен на небето; това неизбежно ще навреди на професионалните астрономически образи. "
Тъй като SpaceX е най-отдалеченото разгръщане на тяхното съзвездие и името им изскача често в хартията. Starlink системата на SpaceX вече пусна почти 250 свои сателита и те планират да разгърнат до 42 000 спътника общо. Според документа тези спътници „ще светят от 3-та до 7-ма величина в небето след залез и преди слънчева зора“.
Авторите казват, че всички тези спътници неизбежно ще оставят следи в астрономически образи и може да попречат на търсенето на обекти от близо до Земята. Има известна степен на риск да не забележим потенциално въздействие поради всички тези спътници.
Но според доклада не само изображенията ще бъдат отрицателно засегнати. „Сериозните притеснения са често срещани и при други дължини на вълните, отговарящи на условията за наземно проучване, по-специално за радиоастрономията, чиито детектори вече са наситени от повсеместното облъчване на спътниците, комуникация от космически станции, както и от земята.“
Още през май 2019 г. Елон Мъск се опита да отхвърли всички астрономически притеснения относно Starlink. Сред доста бруталните отхвърляния на критиките беше и неговото изявление, че „ние така или иначе трябва да преместим телескопите <sic> на орбита. Затихването на атмосферата е ужасно. "
Мъск има огромен профил в космическата общност, така че думите му може би са убедили някои, че между Starlink и астрономията няма проблеми. Но Мъск е предприемач, а не учен.
В орбита вече има 4900 спътника, които хората забелязват ~ 0% от времето. Starlink няма да бъде видян от никого, освен ако се гледа много внимателно и ще окаже ~ 0% влияние върху напредъка в астрономията. Ние така или иначе трябва да преместим телескопите на орбита. Затихването на атмосферата е ужасно. pic.twitter.com/OuWYfNmw0D
- Елон Мъск (@elonmusk) 27 май 2019 г.
За всичките си постижения Мъск не е експерт по астрономия или астрономическо наблюдение. Изявлението му, че Starlink „ще има около 0% влияние върху напредъка в астрономията“, точно и информирано?
Тримата автори на новата книга изглежда не смятат така. Те очертават рисковете, които сателитните съзвездия представляват за астрономията, и не всичко зависи от това дали те са видими в оптична светлина. Те изтъкват, че има „опасни ефекти, произтичащи от такива промени в популацията на малки спътници. Очертана е специална стратегия за спешна намеса за защита и защита на всяка астрономическа лента, която се наблюдава от земята. "
„Без наземни наблюдения повечето от съвременните космически астрономии биха били безполезни или невъзможни.“
От „СЪОБРАЖЕНИЯ ЗА СТРАНА НА АСТРОНОМИЧЕСКИ НАБЛЮДЕНИЯ: СТЪПКА ЗА БЕЗОПАСНОСТ НА АСТРОНОМИЧЕСКОТО СКЕЙ“
Авторите започват в началото, като посочват огромния напредък в разбирането, направен от наземни наблюдения. „От векове наземните астрономически наблюдения водят до изключителен напредък в нашето научно разбиране на законите на природата.“ Трудно е да се спори.
В първия раздел на статията те разказват как космическата астрономия или космическите телескопи са допринесли за знанието. Но те изтъкват, че наземната и космическата астрономия се нуждаят един от друг и произвеждат най-добрата наука, когато работят заедно. „Без наземни наблюдения повечето от съвременните космически астрономии биха били безполезни или невъзможни.“
Безопасно е да се каже, че авторите не са съгласни с твърдението на Мъск, че „Трябва така или иначе да преместим телескопите <sic>, за да орбитираме. Затихването на атмосферата е ужасно. "
Може би Мъск никога не е чувал за адаптивна оптика. Адаптивната оптика позволява на съвременните наземни телескопи да преодолеят ефекта на атмосферата върху наблюденията. Предстоящите телескопи като европейския изключително голям телескоп и тридесетметровия телескоп имат адаптивна оптика в основата на дизайна им.
Авторите посочват и това, което трябва да е ясно на всеки, който мисли за това много дълго: в сравнение с наземната астрономия, космическите телескопи са изключително скъпи. И рисковано.
Напредъкът в телескопната технология е постигнат тук на Земята. Разгръщането им е рисковата част, но технологиите вече са тествани и разработени тук, на Земята. Както отбелязват авторите на статията, тестването и разработването на нови телескопни технологии не е възможно в космоса.
"Основно ограничение на космическите телескопи е, че те не могат да бъдат поддържани, ремонтирани или ремонтирани след пускането." Хъбъл е изключение и други космически телескопи не са поддържани. След като свършат, те са готови.
„В сравнение с наземните обсерватории, средният живот на космическите телескопи е от порядъка на няколко десетилетия или по-малко. Напротив, наземните обсерватории продължават няколко десетилетия, като телескопите, монтирани в началото на космическата ера, отново работят печелившо. " Накратко, космическите телескопи стават технологично остарели, докато техните наземни колеги продължават да работят.
Това можем да видим с много големия телескоп (VLT) на Европейската южна обсерватория (ESO). VLT е съставен от четири първични единици, а първият е видял първата светлина през 1998 г. През годините той е надграждан многократно, като всеки път увеличава възможностите си за наблюдение. Два нейни инструмента, SPHERE (първата светлина юни 2014 г.) и ESPRESSO (първата светлина септември 2016 г.), са предназначени за изследване на екзопланети, нещо, което не беше важно, когато VLT е проектиран. Други инструменти, като VISIR (VLT Imager и спектрометър за средна инфрачервена инфрачервена връзка), бяха модернизирани за изследване на екзопланети.
Космическите телескопи също са скъпи в сравнение с наземните телескопи. Космическият телескоп „Джеймс Уеб“ е в разработка от 20 години и ще струва 10 милиарда долара в САЩ. Но следващото поколение наземни телескопи, като гигантския Магелан телескоп и Европейският изключително голям телескоп, ще струва около 1 милиард долара всеки. И вероятно ще надживеят JWST с десетилетия.
В азотно-зърнестата част на документа се разглеждат действителните проблеми, пред които ще се сблъска наземната астрономия от сателитните съзвездия. В някои електромагнитни дължини на вълните космическите телескопи са много по-ефективни от наземните телескопи. Например в далечната инфрачервена атмосфера атмосферата блокира голяма част от нея. Но това не разказва цялата приказка.
В документа авторите говорят за деградацията на небето. Това разграждане идва не само от леко замърсяване на земята, но „се дължи и на пресичането на изкуствени сателитни флоти и белези на наблюдения с ярки паралелни ивици / пътеки на всички географски ширини“.
Единствено Starlink би искал да пусне в орбита до 40 000 сателита. Това е само една от няколко компании, които планират да пуснат сателитни съзвездия. Никой не знае колко ще са в крайна сметка, но е честно да се използва 50 000 сателитна фигура за обсъждане.
„Астрономите са изключително загрижени от възможността небето, което се вижда от Земята, да бъде затъмнено от десетки хиляди спътници, което значително ще превъзхожда приблизително 9 000 звезди, които са видими за човешкото око без помощ“, казват авторите. "Това не е някаква далечна заплаха: тя вече се случва."
Тримата астрономи разбиват всички числа за растящия флот на спътниците на Земята. Като се вземат предвид ъглите на видимост, надморската височина и яркостта, ги води до това заключение: „По този начин с 50-сателитни спътници„ нормалността “ще бъде небе, претъпкан с изкуствени предмети: всеки квадратен градус на небето ще има спътник, пълзящ в него по цялото. наблюдаване на нощта, достъпна и видима от астрономическите камери, а не само от професионални уреди. "
Според авторите цялото това светлинно замърсяване ще бъде сериозна вреда за астрономическото наблюдение. Те признават, че SpaceX експериментира с един „тъмен“ спътник, който е боядисан в черен цвят, за да намали отразяващата способност. Но те посочват, че 75% от повърхността на спътника са слънчеви панели, които очевидно не могат да бъдат боядисани. Те също така посочват проблеми с боядисването на сателит в черно: „Ако сателитното тяло ще бъде възпрепятствано да отразява слънчевата светлина, то ще абсорбира твърде много радиационно затопляне с възможни повреди, като по този начин вероятно ще увеличи управлението на риска за целия флот и ще направи разтвор с тъмно покритие неефективен или дори контрапродуктивен. "
Тогава има целият проблем с радиочестотните смущения. „Дори и при най-добрите процедури за покриване и смекчаване, за да се намали въздействието върху визуалните астрономически наблюдения, това, което често се пропуска или забравя, е, че телекомуникационните съзвездия ще светят в обхватите на радиовълните, наблюдавани от земята.“
Има десетилетия стари споразумения от началото на космическата ера, които запазват определени радиочестоти за определени приложения. Честотите на определени атоми и молекули в космоса са запазени за радиоастрономия. Те включват въглероден оксид и неговите изотопи и H2O.
Радиоастрономите вече трябва да се борят с всякакви смущения. Според авторите това ще стане много по-лошо. „Това, което не е широко признато, е, че развитието на далекосъобщителните мрежи от най-ново поколение (както от космоса, така и от Земята) вече има дълбоко влияние върху радиоастрономическите наблюдения (на всички поддиапазони): при сателитните флоти на LEO е напълно сигурно че ситуацията може да стане непоносима. "
„Хората, принадлежащи към бъдещите поколения, имат право на незамърсена и неповредена Земя, включително чисто небе;“
Всеобщата декларация на ЮНЕСКО за правата на човека за бъдещите поколения.
Тогава възниква въпросът за законността и кои органи могат да разрешат разполагането на сателитни съзвездия.
Авторите обръщат вниманието ни на изявлението от ЮНЕСКО от 1994 г. (Организация на ООН за образование, наука и култура). В това изявление се казва, че „лицата, принадлежащи към бъдещите поколения, имат право на незамърсена и неповредена Земя, включително чисто небе; те имат право на нейното ползване като основа на човешката история на културата и социални връзки, които превръщат всяко поколение и индивид в член на едно човешко семейство. "
Същото изявление на ЮНЕСКО също казва: „Световното наследство е собственост на цялото човечество и макар да има закони за защита, прилагането на това е друг въпрос, тъй като само държавите могат да съдят други държави съгласно този вид международен договор. Държава е отговорна за дейностите, които се извършват в рамките на нейната юрисдикция - независимо дали са разрешени или неразрешени. "
Тримата астрономи посочват, че след като FCC и други органи в Съединените щати са дали одобрение на Starlink, те могат също да могат да спрат Starlink. Те дори могат да бъдат задължени съгласно международното право.
Те също споменават Договора за космическото пространство и казват „И правният процес е, че правителството на щата, този път правителството на САЩ, е юридически отговорно за всички обекти, изпратени в космическото пространство, които се изстрелват от границите на САЩ. Това означава, че правителството на САЩ е отговорно за вредите, причинени от неговата корпорация Starlink, като изпраща обекти в орбита, които причиняват вреда. "
Документът приключва, като посочва възможните правни действия, които международната общност може да предприеме, за да спре спътниковите съзвездия.
Те биха могли да съдят FCC, тъй като в одобрението си не са взели предвид замърсяването, което нарушава Закона за националната политика за околната среда. Този акт изисква всяка федерална агенция да вземе предвид въздействието върху околната среда на одобрените от тях проекти. Авторите твърдят, че FCC не е разгледал адекватно светлинното замърсяване от Starlink.
Международната астрономическа общност може „да предяви иск пред съда за липса на юрисдикция и юриспруденция на US FCC за разрешаване на частни, а не геостационарни спътници над други държави и нации“. Това поставя под въпрос правото на FCC да разрешава дори сателитни съзвездия, които пътуват над други държави.
Тогава е Международният съд (МС). Тримата автори твърдят, че международната общност може да съди правителството на САЩ в Съда на Съда на Съда на Съда „Съдът да отложи по-нататъшни стартирания на Starlink, за да определи количествено загубата на публични финанси при увреждане на национални и международни астрономически проекти“.
Международната астрономическа общност започна петиция през януари 2020 г. Общността иска задържане на Starlink и други, те искат да се въведе правна защита за астрономическо наблюдение и те искат да ограничат броя на сателитните съзвездия до минимум.
„Всички тези искания идват от сърдечната загриженост на учените, произтичаща от заплахите да бъдат забранени за достъп до пълното познаване на Космоса и загубата на нематериален актив от неизмерима стойност за човечеството“, казват авторите.
Космосът се превръща все повече в законен морас с течение на времето. Кои точно видове дейности ще бъдат разрешени, не е ясно. Преди десетилетия, близо до началото на космическата епоха, бяха приети закони и споразумения, за да се поддържат нещата под контрол.
Но никой не е предвидил нещо като сателитни съзвездия и правната рамка, управляваща пространството, вероятно ще се окаже под голям натиск.
Повече ▼:
- Документ за изследване: Загриженост относно наземните астрономически наблюдения: Стъпка за защита на астрономическото небе
- Уикипедия: Starlink
- Американско астрономическо общество: Декларация за позицията на сателитните съзвездия
