Efter gadebelysning i et helt amt blev skiftet til lysdioder, lysforureningen blev værre

"De bedste planer for mus og mænd går ofte galt" - denne berømte omskrivning af den skotske digter Robert Burns opsummerer nogle gange menneskelig opfindsomhed. Det er præcis, hvad der skete, da et amt i staten Washington besluttede at udskifte alle sine amtsejede gadelamper med lysdioder, i det mindste delvist i et forsøg på at bekæmpe lysforurening. Ny forskning viser, at de faktisk gjorde lysforureningen værre.

Dr. Li-Wei Hung og hendes kolleger ved National Park Service udgav for nylig et papir, der i øjeblikket er tilgængeligt på arXiv, der beskriver det arbejde, de gjorde for at overvåge nattehimlen både før og efter Chelan County udskiftede deres gadebelysning med LED'er.

Chelan County er beliggende i den nord-centrale del af staten og fungerer som en port til flere udendørs rekreative områder i nærheden, herunder North Cascades National Park. I lyset af denne interesse for det fri, mindre lysforurening ville virke som en fordel for stjernekiggeri i håb om at få et glimt af Mælkevejen.

Så amtet besluttede at erstatte alle 3, 693 af de amtsejede gadelygter (60 % af de samlede udendørs gadebelysninger i Chelan County) med "fuld afskæring" lysdioder til pærer. Omkring 80 % af disse nye lysdioder var 3000 K, eller varmt hvidt lys, mens de øvrige 20 % var lidt lysere 4000 K-pærer, der blev installeret for at opfylde belysningskravene fastsat af Washington State Department of Transportation.

Eftermonteringsprocessen fandt sted mellem 2018 og 2019, og Dr. Hung og hendes team foretog målinger både før installationen og efter at alle de nye lys var på plads. Det de fandt var overraskende, mildest talt. Himlen blev faktisk lysere i amtet, efter at LED'erne blev installeret.

Et sådant resultat er kun kontraintuitivt, fordi LED generelt betragtes som værende meget mere energieffektive og bedre til lysforurening. Et eksperiment i Flagstaff, Arizona forsøgte at udnytte LED'er til at skabe verdens første "International Dark Sky City" i 2018, selvom resultaterne stadig er ude af dens effektivitet.

Hvis resultaterne i Chelan County er noget at gå efter, det forsøg er muligvis ikke vellykket. Dr. Hung og hendes kolleger kiggede på tre forskellige metrikker til at beregne, hvor mørk himlen er – hvor lys himmelgløden i amtet var, hvor højt det gik, og opadgående udstråling, som måler lyset rettet opad.

Forskerne brugte flere værktøjer til omfattende at beregne forskellene i lysforurening. Først, National Park Service har et nattehimmelkamerasystem, hvilket gjorde det muligt for forskerne at tage enkle før-og-efter billeder af nattehimlen i Chelan County-området. Flere data blev derefter indsamlet af Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS), som er placeret på Suomi National Polar-Orbiting Partnership Satellite.

Af de tre målinger målt af disse instrumenter, skyglødens lysstyrke og højde steg, mens den opadgående udstråling faktisk faldt. Forklaringen forfatterne fremlagde på hvorfor, Nemlig, lysforureningen blev værre er, at der var en stigning i lysemissioner kortere end 500 nm, tættere på den blå ende af det synlige spektrum. Med hensyn til hvorfor mængden af ​​lys rettet opad faldt, det skyldtes højst sandsynligt en kombination af lysdiodernes retningsbestemmelse samt bedre afskærmning på selve lygtepælen.

På trods af at lysforureningen faktisk blev lidt værre, LED-eftermonteringen kan stadig betragtes som en succes for sine to andre mål – at reducere energiforbruget og omkostningerne. LED'erne er unægteligt mere energieffektive end de højtryksnatriumlamper, de erstattede, og vil vare meget længere, faldende deres samlede omkostninger for amtet. Mens energi- og omkostningsbesparelserne er store, Astronomi-entusiaster overalt kan håbe, at andre kommunale myndigheder, der overvejer lignende opgraderinger, kan tage højde for, hvordan nye lysdioder kan påvirke deres nattehimmel. Brug af alle de bedste aspekter af LED'er kan føre til glade mennesker og mus rundt omkring.