Satelitný smog prekáža výskumu

Astronómovia sa obávajú vplyvu satelitných megazoskupení na vedecký výskum. Pochopiť vplyv zoskupení družíc na astronomické pozorovania má pomôcť štúdia, ktorú dali vypracovať.

Nočná obloha nad observatóriom ESO na Cerro Paranal asi 90 minút pred východom Slnka. Modré čiary ukazujú výšku nad obzorom. Veľká časť družíc, ktoré budú podľa ESO viditeľné voľným okom počas súmraku (magnitúda 5 – 6 a jasnejšie) – zelené bodky na obrázku – bude nízko na oblohe a budú skôr slabšie. Len niekoľko družíc bude od horizontu ďalej než 30 stupňov a budú dosť jasné – na obrázku sú to červené bodky. Počet viditeľných satelitov sa prudko zníži okolo polnoci, keď ich je v tieni Zeme najviac (na obrázku to je znázornené tmavou oblasťou vľavo). Družice v zemskom tieni sú neviditeľné, foto ESO.

Štúdia je primárne zameraná na ďalekohľady Európskeho južného observatória (ESO) pozorujúce vo viditeľnej a infračervenej oblasti, všíma si však aj ďalšie observatóriá, pričom do úvahy zobrala 18 vyvíjaných satelitných sústav, medzi nimi SpaceX, Amazon, OneWeb a ďalšie, zahŕňajúce dohromady asi 26 000 satelitov.

Ovplyvnené ďalekohľady

Podľa štúdie budú veľké ďalekohľady, ako je VLT (Very Large Telescope, ESO) či budúci ELT (Extremely Large Telescope, ESO), satelitmi mierne ovplyvnené. Vplyv bude výraznejší pre dlhé expozície (asi 1 000 s), z ktorých môžu byť zničené až 3 % počas súmraku, teda v čase medzi západom Slnka a začiatkom astronomickej noci, či medzi koncom noci a východom Slnka. Krátke expozície by mali byť ovplyvnené menej, zničené by malo byť menej než 0,5 % pozorovaní. Menej ovplyvnené budú aj pozorovania v inom čase, pretože satelity budú v tieni Zeme, a teda budú neosvetlené. Tento vplyv sa môže čiastočne ešte zmenšiť vhodným plánovaním pozorovaní na ďalekohľadoch ESO, zatiaľ čo priemysel by mal pracovať na znižovaní jasnosti (odrazivosti) družíc.
Štúdia tiež zistila, že najväčší vplyv bude na širokouhlé prehliadky, najmä na tie, ktoré vykonávajú veľké ďalekohľady. Napríklad 30 až 50 % snímok získaných Observatóriom Very Rubinovej (US National Science Foundation, teda nie ESO) bude výrazne ovplyvnených v závislosti od ročného obdobia, času expozície a parametrov použitého modelu. Širokouhlé prehliadkové ďalekohľady, ako je napríklad 8,4 m Large Synoptic Survey Telescope (LSST) na Observatóriu Very Rubinovej, môžu rýchlo skenovať veľkú časť oblohy, čo z nich robí hlavné prístroje na detekciu premenných javov, ako sú supernovy či potenciálne nebezpečné asteroidy.

Dvojnásobok viditeľných družíc

Astronómovia tiež uvažovali, ako satelitné megasystémy ovplyvnia vzhľad nočnej oblohy. Štúdia ukazuje, že pre observatórium v strednej zemepisnej šírke bude nad obzorom okolo 1 600 satelitov zo sústav, z ktorých väčšina bude blízko horizontu, teda do 30 stupňov nad ním. Vyššie – tam, kde sa obvykle robia astronomické pozorovania – bude v každom okamihu asi 250 satelitov. Počas západu a východu Slnka sú osvetlené, s pokračujúcou nocou sa postupne dostávajú do tieňa Zeme.
Štúdia ESO predpokladá, že približne 100 satelitov by mohlo byť takých jasných, aby boli vidieť voľným okom počas súmraku. Z nich bude asi 30 viac než 30 stupňov nad horizontom. Nové satelitné sústavy tak asi zdvojnásobia počet satelitov viditeľných očami na nočnej oblohe nad 30 stupňami nad horizontom.
Štúdia bola zameraná na ďalekohľady ESO, ale jej výsledky sú použiteľné aj pre iné ďalekohľady pracujúce v optickej a infračervenej oblasti spektra s podobnými prídavnými prístrojmi a vedeckými cieľmi. Satelitné systémy budú mať vplyv aj na rádiové, milimetrové a submilimetrové observatóriá vrátane rádioteleskopov ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) a APEX (Atacama Pathfinder Experiment).
ESO sa spolu s ďalšími observatóriami a astronomickými organizáciami snaží vzbudiť povedomie o tomto probléme na globálnych fórach, ako je Komisia OSN pre mierové využitie vesmíru (COPUOS) a Európska komisia pre rádioastronomické frekvencie (CRAF). Praktické riešenie budú musieť hľadať spolu s kozmickými spoločnosťami, ktoré zabezpečia dlhodobé investície do špičkových pozemných astronomických zariadení.

RNDr. Zdeněk Komárek

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 4/2020. Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.
Komentáre