Lubisz patrzeć w gwiazdy? Już niedługo co piętnasta gwiazda będzie sztuczna

Za każdym razem, gdy ktoś wspomni o problemach z obserwacją nocnego nieba, pierwszą myślą jest zwykle zanieczyszczenie świetlne. Teoretycznie, kiedy w bezchmurną noc opuścisz tereny miejskie, jesteś w stanie zobaczyć czyste niebo pełne gwiazd. Teoretycznie, bo w praktyce zaśmiecenie orbity okołoziemskiej jest tak duże, że już za kilka lat będziesz stawiał sobie pytanie: ja obserwuję Vegę czy kolejną własność Elona Muska?

Problem kosmicznych śmieci jest tak stary, jak najstarszy Sputnik z roku 1957. Jednak dawniej liczba satelitów była o wiele mniejsza, gdyż służyły one przede wszystkim w celach badawczych, a wyniesienie obiektów na orbitę było skomplikowane i niesamowicie kosztowne. Jednakże sprowadzanie satelitów z powrotem na Ziemię jest nieopłacalne, a pozostawienie ich na orbicie w praktyce nie wiąże się z konsekwencjami. Problem zanieczyszczenia orbity ziemskiej zawsze pozostawał poza sferą zainteresowania miliardów ludzi, gdyż po prostu ich nie dotyczył. Śmieci nie widać, a gdy wchodzą w ziemską atmosferę, spalają się, zanim dotrą do powierzchni Ziemi, w najgorszym wypadku spadają gdzieś do oceanu lub lasów tajgi syberyjskiej. Rzeczywistych śmieci nie jest wystarczająco, aby je dostrzec, a właściwych sztucznych satelitów było za mało, żeby rzutowały negatywnie na obserwacje. Słowo klucz: było.

Kiedy hipotetyczny Kowalski stanie nocą pod bezchmurnym niebem ujrzy około dwóch tysięcy gwiazd. Obecnie, wodząc po sklepieniu niebieskim, szukając Aludry zobaczy jednego lub co najwyżej kilka satelitów z ponad 6542 satelitów obecnych na orbicie.

Zgodnie z wynikami symulacji przeprowadzonych przez kanadyjskich naukowców wkrótce - biorąc pod uwagę tempo, z jakim wynosimy na orbitę ziemską kolejne satelity - gołym okiem wśród 2000 gwiazd będzie widział już 133 satelity. A na niektórych szerokościach geograficznych nawet 160.

Wyniki komputerowych symulacji przeprowadzonych przez Samanthę Lawler, Hanno Rein i Aarona Boley zostały opublikowane po raz pierwszy we wrześniu 2021 roku w czasopiśmie Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego. Do stworzenia prognozy jasności optycznych użyto danych dotyczących obiektów aktualnie znajdujących się na orbicie okołoziemskiej pochodzących z bazy danych ONZ, wniosków złożonych do Federalnej Komisji Łączności (Starlink, OneWeb i Kuiper) oraz Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego (StarNet/GW), które zawierają przewidywane pozycje ponad 65 tys. satelitów planowanych do wyniesienia na orbitę w ciągu najbliższych 4 lat.

Efekty symulacji nie są optymistyczne - zależnie od szerokości geograficznej, punktu odchylenia słońca od równika (pory roku) oraz pory dnia, przewidywany udział satelitów na nocnym niebie waha się od 6 do nawet 9 proc.

Ze względu na ilość zmiennych oraz ograniczoną możliwość zawarcia wszystkich wizualizacji w publikacji naukowej, kanadyjscy uczeni udostępnili symulator umożliwiający wprowadzanie własnych danych wraz z jego kodem źródłowym.

W podsumowaniu artykułu Visibility Predictions for Near-Future Satellite Megaconstellations: Latitudes near 50° will
Experience the Worst Light Pollution astronomowie wymieniają największe zagrożenia, które - z perspektywy badawczej - niesie (a właściwie już przyniosła) za sobą sukcesywnie zwiększająca się liczba satelitów na orbicie okołoziemskiej:

Zanieczyszczenie orbity i zniekształcenie obserwacji astronomicznych nie jest niczym nowym. Lecz dopiero w ostatnich latach zaczął eskalować na niespotykaną skalę za sprawą planów firm prywatnych, mogących pozwolić sobie na projekty budowy megakonstelacji, które jeszcze lata temu były poza ich zasięgiem. Koszty stworzenia megakonstelacji na orbicie okołoziemskiej były szeroko komentowane już w 2019 r. - gdy wyniesiono na orbitę pierwsze satelity Starlink - przez media i środowiska zajmujące się astrofizyką.

Niezależnie ile apeli zostanie wystosowanych do Amazonu, SpaceXa, OneWebu, StarNetu czy jakiegokolwiek innego koncernu, nie można usunąć satelitów z orbity okołoziemskiej. Satelity nawigacyjne, telekomunikacyjne, meteorologiczne - bez nich współczesny świat po prostu nie będzie w stanie funkcjonować.

Obecnie istnieją realne plany zredukowania negatywnych skutków obecności tysięcy satelitów w przestrzeni okołoziemskiej - zastosowanie materiałów redukujących odbicie światła, zmniejszenie liczby wystrzeliwanych satelitów, dostosowanie ich aktywności i pozycji. Aczkolwiek są to jedynie półśrodki, gdyż mogą za sobą przynieść większe koszty (a to potencjalnie mogłoby kolidować z kuszącą ideą Elona Muska, zapewniającą dostęp do internetu wszystkim mieszkańcom Ziemi), a także dysproporcję zanieczyszczenia, w której ucierpiałyby tereny rzadziej będące przedmiotem obserwacji.

Postęp technologiczny w ciągu ostatnich 70 lat był i jest niesamowity, internet to największy wynalazek od czasów druku, ale nasza orbita to śmietnik. Śmietnik, którego nie da się posprzątać. I choć projekt powszechnego dostępu do internetu oraz innych zdobyczy cywilizacyjnych dla każdego mieszkańca globu to piękne idee, to należy odpowiedzieć na pytanie, czy nie koszta one zbyt wiele.