Megaconstellationer truer med at påvirke kvaliteten af stjernekiggeri. Kredit:Shutterstock
I begyndelsen af 2021, lige efter at Perseverance Rover landede på Mars, et påstået billede af Mars -nattehimlen gik viralt. I det billede, over det slanke metal fra en Mars -rover, den klart definerede Mælkevej skærer fra horisont til horisont, krydser en himmel fyldt med så mange stjerner, at der ikke er mørke.
Millioner af mennesker var spændte på at se den uplettede nattehimmel fra en anden planet, uden lysforurening fra byer, intet blinkende fly og ingen signifikant satellittilstedeværelse.
Billedet er ikke ægte; hellere, det er en smart sammenstilling af NASA-billeder og astrofotografering med lang eksponering. Så hvorfor gik det viralt?
Den truede nattehimmel
Urban lysforurening har i høj grad ændret vores forhold til nattehimlen:80 procent af nordamerikanerne kan ikke se Mælkevejen, hvorfra de bor i dag. Elektricitet er så billig og rigelig, at vi bruger den til at skinne lys ind i himlen uden anden grund end dovenskab og dårlig planlægning.
Den mangel på mørke, som mange mennesker nu oplever på grund af lysforurening i byerne, har været forbundet med mange fysiske og psykiske problemer, både hos mennesker og dyreliv.
Men vi står nu over for en ny kilde til lysforurening:systemer med titusinder af kommunikationssatellitter. Konstruktionen af disse såkaldte megaconstellationer ændrer allerede nattehimlen.
Ja, observationer fra professionelle astronomer har vist, at mange af de nuværende Starlink megaconstellationssatellitter er synlige for det blotte øje, når de er solskinnede.
Megaconstellationer har potentiale til at gavne samfundet betydeligt ved at øge forbindelsen mellem isolerede samfund, en betydelig udfordring i mange dele af Canada. På samme tid, de negative virkninger af megakonstellationer skal forstås af beslutningstagere og ordentligt reguleres.
Selvom byboere muligvis ikke bemærker denne ændring, mange mennesker rundt om i verden vil - især dem fra kulturer, der har stærke bånd til stjernekiggeri og traditionel viden om himlen.
Canada har en forpligtelse til at rådføre sig med First Nations, så hver enkelt uafhængigt kan træffe en beslutning, før den tillader udvikling af en ressource, som indfødte canadiere traditionelt har haft adgang til til kulturel praksis.
Skaden på videnskaben
Astronomiorganisationer verden over er bekymrede over den skade på videnskaben, der vil blive forårsaget af megakonstellationer og andre former for lys og radioforurening, og har reageret gennem bestræbelser som "Rapport om mørk og stille himmel" og "SATCON1 -rapport".
Astronomer vil kræve mere teleskoptid for at udføre de samme skatteyderfinansierede videnskabsmål, og bliver nødt til at bruge tid og penge på at studere lysstyrken på disse satellitter og udvikle ny software til afbødningsindsats.
Radioastronomer forventer at miste endnu mere af radiospektret til megakonstellationskommunikationsstøj, kræver yderligere investeringer i forskning og udvikling.
Efter anmodning fra Canadian Astronomical Society, vi skrev en rapport, der indeholder en liste med anbefalinger til, hvad Canada kan gøre for at imødegå de mange negative virkninger af megaconstellationer på nationalt og internationalt plan.
Antallet af satellitter, der er solbelyste og over horisonten fra forskellige breddegrader på Jorden på forskellige tidspunkter om natten, på junisolhverv. Gul er den højeste tæthed:mere end 3, 000 solbelyste satellitter på det tidspunkt. Kredit:Samantha Lawler/Aaron Boley
En satellitfyldt himmel
Vi kørte en simulering med 65, 000 satellitter på deres foreslåede baner (dette inkluderer Starlink, OneWeb, Kuiper og StarNet/GW). Vi fandt ud af, at der vil være mere end 1, 500 solbelyste satellitter på et givet tidspunkt hele natten, hver nat om sommeren fra Canada. Ikke alle disse vil være synlige, da deres lysstyrke afhænger af formen, reflekterende egenskaber og kredsløb for hver satellit. Men der er i øjeblikket ingen regler, der begrænser deres lysstyrke.
Der er i øjeblikket omkring 20, 000 sporede objekter i kredsløb, herunder aktive satellitter, nedlagte satellitter, raketlegemer og stykker rumskram. Der er 10 til 100 gange flere stykker usporet rumskram, der er små, men stadig farlige:små stykker affald fra raketopskydninger, indsættelse af satellitter, fragmenteringer (eksplosioner) og endda værktøjer tabt af astronauter.
Disse små genstande virker uskadelige, men i Low Earth Orbit (LEO), de kører med hastigheder over syv kilometer i sekundet, mange gange hurtigere end en kugle, på tilfældigt krydsende baner.
Virksomheder gør betydelige fremskridt mod at placere mindst 65, 000 satellitter til LEO. Nuværende leder SpaceX har over 1, 600 Starlink -satellitter allerede i kredsløb, i en region beboet af en foruroligende massefylde af usporet affald.
Når to satellitter støder sammen (som det skete for første gang i 2009), de producerer en spray af hurtigt bevægeligt affald. En ødelagt satellit gør hundreder til tusinder af sporbare rumskram, som hver især kunne ødelægge andre satellitter, producerer endnu mere pladskram. Enhver større fragmenteringshændelse sætter begrænsninger for rumbrug, fare for besættelse af beboelse i LEO, og kan forårsage omfattende afbrydelser af tjenester, som vi stoler på hver dag.
Pladsskram genindtræder
Som fremhævet af de nylige ukontrollerede genindgange af Long March 5B raketforstærkeren over Det Indiske Ocean i maj 2021 og SpaceX Falcon 9-raketstadiet over Pacific Northwest i marts 2021, genindførsler er ikke uden risici. En del af Falcon 9 -raketten i marts 2021 overlevede endda til at ramme jorden i en landmands mark i Washington State.
Kollisioner mellem satellitter skaber rumskram, som kan forårsage skade, når den falder til jorden. Kredit:Shutterstock
De nuværende regler dateres til Space Race -æraen. Der er en ramme for ansvar, men den eneste gang dette blev testet, var da en U.S.S.R. -satellit spredte atomaffald over de nordvestlige territorier i 1978.
Der er også miljøpåvirkninger, både fra raketopsendelser og bortskaffelse af satellitter. SpaceX planlægger 42, 000 Starlink -satellitter, der vil blive udskiftet hvert femte år. Det betyder, at i gennemsnit seks tons satellitter vil blive ødelagt hver dag . Dette materiale vil blive deponeret i den øvre atmosfære ved genindtræden. Selvom dette er mindre end de 54 tons meteoroider, der rammer jordens atmosfære hver dag, sammensætningen er meget forskellig:Starlink -satellitter er hovedsageligt aluminium i vægt; meteoroider er en procent.
Vi ved ikke, hvad der kan ske, når flere tons aluminium aflejres i den øvre atmosfære hver eneste dag. SpaceX kommer til at køre dette eksperiment uden miljømæssigt tilsyn.
På grund af orienteringen af de foreslåede satellitbaner, meget af Canadas befolkning vil sidde under nogle af de højeste tætheder af satellitter, så vi kan forvente at se en uforholdsmæssig stor andel af ujævnt rumskram.
Regulering af satellitter er nøglen
Vi er nødt til at erkende, at LEO er tæt forbundet med vores atmosfære, oceaner, og jord. Vi har brug for regulering af satellitter nu, før der er uoprettelig skade på vores himmel. Vi håber, at Canadas regering vil handle på disse anbefalinger med en hastende karakter, der matcher den vanvittige hastighed i rumudviklingen.
Mens flere megakonstellationsvirksomheder allerede er i dialog med astronomer, de forbedringer, de foretager på deres satellitter til fordel for astronomi, er helt frivillige. Vi skulle ikke skulle vælge mellem nattehimlen og globalt internet. Med korrekt regulering af satellitter i LEO, vi kan have begge dele.
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.