eso2004nb — Pressemelding

Ny ESO-studie evaluerer effekten av satellittkonstellasjoner på astronomiske observasjoner

5. mars 2020

Det har nylig spredd seg bekymring blant astronomer for effekten som megakonstellasjoner av satellitter kan ha på vitenskapelig forskning. For bedre å forstå effekten av disse konstellasjonene, bestilte ESO en vitenskapelig studie av effekten deres, med fokus på observasjoner med ESO-teleskoper i de synlige og infrarøde bølgelengdeområdene, men som også vurderer andre observatorier. Studien, som vurderer totalt 18 representative satellittkonstellasjoner som er under utvikling av SpaceX, Amazon, OneWeb og andre, på tilsammen over 26 000 satellitter [1], er nå akseptert for publisering i Astronomy & Astrophysics.

Studien finner at store teleskoper som ESOs Very Large Telescope (VLT) og ESOs kommende Extremely Large Telescope (ELT) vil bli «moderat påvirket» av satellittkonstellasjonene som er under utvikling. Effekten er større for lange eksponeringer (på rundt 1000 s). Inntil 3 % av disse kan ødelegges ved observasjoner gjort i demring, som er halvmørket før soloppgang, og skumring, halvmørket etter solnedgang. Kortere eksponeringer vil bli mindre påvirket, med færre enn 0,5 % ødelagte observasjoner. Observasjoner som blir utført på andre tidspunkter i løpet av natten, vil bli enda mindre berørt, da satellittene vil befinne seg i jordas skygge og derfor ikke blir opplyst. Avhengig av vitenskapen som skal gjøres med teleskopet, kan effekten av satellittene reduseres ved å gjøre endringer i driftsplanene til ESO-teleskoper, selv om disse endringene har sin pris [2]. På industrisiden ville et effektivt skritt for å dempe virkningene av satellittene være å gjøre satellittene mørke.

Studien finner at den største innvirkningen kan være på vidfeltundersøkelser, spesielt de som er gjort med store teleskoper. For eksempel vil opptil 30 % til 50 % av eksponeringene med det amerikanske Vera C. Rubin Observatory (ikke et ESO-anlegg) bli «sterkt berørt», avhengig av årstid, tid på natt og de forenklede antagelsene som ble gjort i studien. Teknikkene som kan brukes for begrense påvirkningen på ESO-teleskoper ville ikke fungere for dette observatoriet, selv om andre strategier blir aktivt utforsket. Ytterligere studier er nødvendige for fullstendig å forstå de vitenskapelige implikasjonene av dette tapet av observasjonsdata og kompleksiteter i deres analyse. Vidfeltteleskoper som Rubin-observatoriet kan skanne store deler av himmelen raskt, noe som gjør dem avgjørende for å oppdage kortvarige fenomener som supernovaer eller potensielt farlige asteroider. På grunn av deres unike evne til å generere veldig store datasett og for å finne observasjonsmål for mange andre observatorier, har astronomisamfunnet og finansieringsbyråer i Europa og andre steder rangert vidfeltundersøkelsesteleskoper som øverste prioritet for fremtidig utvikling innen astronomi.

Profesjonelle og amatørastronomer har også vekket bekymring for hvordan satellittmegakonstellasjoner kan påvirke synet av nattehimmelen. Studien viser at omtrent 1600 satellitter fra satellittkonstellasjonene vil være over horisonten til et observatorium på mellom-breddegrader, og de fleste vil være lave på himmelen – innenfor 30 grader fra horisonten. Over dette – den delen av himmelen der de fleste astronomiske observasjoner finner sted – vil det være rundt 250 konstellasjonssatellitter til enhver tid. Mens de alle er opplyst av solen ved solnedgang og soloppgang, kommer flere og flere inn i jordas skygge mot midten av natten. ESO-studien forutsetter en lysstyrke for alle disse satellittene. Med denne antagelsen kan opptil 100 satellitter være lyse nok til å være synlige med det blotte øye i skumringstimene, hvorav 10 vil være høyere enn 30 grader. Alle disse tallene stuper når natten blir mørkere og satellittene faller i jordas skygge. Totalt sett vil disse nye satellittkonstellasjonene omtrent doble antallet satellitter som er synlige på nattehimmelen over 30 grader med det blotte øye [3].

Disse tallene inkluderer ikke flokker av satellitter som er synlige umiddelbart etter oppskytning. Selv om de er spektakulære og lyse, er de kortvarige og synlige bare kort tid etter solnedgang eller før soloppgang, og – til enhver tid – bare fra et veldig begrenset område på jorda.

ESO-studien bruker forenklinger og forutsetninger for å få konservative estimater av effektene av satellittkonstellasjonen, som kan være mindre i virkeligheten enn beregnet på papiret. Mer sofistikert modellering vil være nødvendig for mer nøyaktig å kvantifisere de faktiske virkningene. Mens fokuset er på ESO-teleskoper, gjelder resultatene lignende ikke-ESO-teleskoper som også fungerer i synlige og infrarøde bølgelengder, med lignende instrumentering og vitenskapsmål.

Satellittkonstellasjoner vil også ha innvirkning på observatorier for bølgelengder som radio, millimeter og submillimeter, inkludert Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) og Atacama Pathfinder Experiment (APEX). Denne effekten vil bli vurdert i videre studier.

ESO, sammen med andre observatorier, International Astronomical Union (IAU), American Astronomical Society (AAS), UK Royal Astronomical Society (RAS) og andre samfunn, iverksetter tiltak for å bevisstgjøre dette problemet i globale fora som slik som FNs Committee on the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS) og European Committee on Radio Astronomy Frequencies (CRAF). Dette gjøres mens vi sammen med romfartsselskapene undersøker praktiske løsninger som kan ivareta de store investeringene som er gjort i banebrytende, bakkebaserte astronomifasiliteter. ESO støtter utviklingen av regulatoriske rammer som til slutt vil sikre den harmoniske sameksistensen av svært lovende teknologiske fremskritt i lav jordbane med forholdene som gjør at menneskeheten kan fortsette sin observasjon og forståelse av universet.

Fotnoter

[1] Mange av parametrene som kjennetegner satellittkonstellasjoner, inkludert det totale antallet satellitter, endres ofte. Studien antar at 26 000 konstellasjonssatellitter totalt vil kretse rundt jorda, men dette tallet kan være høyere.

[2] Eksempler på tiltak inkluderer: beregning av satellittenes plassering for å unngå å observere samme sted på himmelen som de vil passere; lukke teleskoputløseren i det nøyaktige øyeblikket når en satellitt krysser synsfeltet; og begrense observasjoner til områdene på himmelen som er i jordens skygge, der satellitter ikke er opplyst av sola. Disse metodene er imidlertid ikke egnet for alle typer observasjoner.

[3] Det anslås at omtrent 34 000 objekter større enn 10 cm i størrelse i øyeblikket kretser rundt jorda. Av disse er rundt 5500 satellitter, hvor rundt 2300 av dem er funksjonelle. Resten er romsøppel, inkludert øvre rakettrinn og rakettadaptere. Omtrent 2000 av disse objektene er over horisonten på et gitt sted til enhver tid. I løpet av skumringstimer er omtrent 5–10 av dem opplyst av sola og lyse nok til å bli sett med det blotte øye.

Mer informasjon

Studien «On the impact of Satellite Constellations on Astronomical Observations with ESO Telescopes in the Synlig and Infrared Domains» av O. Hainaut og A. Williams, vil publiseres i Astronomy and Astrophysics, og er tilgjengelig her og på ArXiv.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm (oversetter & norsk pressekontakt)
Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Olivier R. Hainaut
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6752
Mob.: +49 151 2262 0554
E-post: ohainaut@eso.org

Andrew Williams
ESO External Relations Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 320 062 78
E-post: awilliam@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6670
Mob.: +49 151 241 664 00
E-post: pio@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso2004 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso2004nb
Type:Solar System : Sky Phenomenon : Night Sky : Trail : Satellite

Bilder

Områder på himmelen som er mest påvirket av satellittkonstellasjoner
Områder på himmelen som er mest påvirket av satellittkonstellasjoner
Diagram som viser satellittene som ville være synlige på et gitt tidspunkt og sted
Diagram som viser satellittene som ville være synlige på et gitt tidspunkt og sted
Himmelen over ELT
Himmelen over ELT

Se også