Hamarosan gyakorlatilag minden optikai űrtávcsöves csillagászati felvételen ott húzzák majd a fényes csíkokat a műholdseregek tagjai.
Ezt az aggodalmat keltő megállapítást nemrég egy a Nature folyóiratban megjelent tanulmányban tették amerikai szerzők, akik a NASA Ames Kutatóközpont munkatársai. Azt már jól tudjuk, hogy az alacsony pályákon keringő műholdakról visszaverődő fény akár szabad szemmel is látható lehet, emiatt rendkívül zavaró a sokkal érzékenyebb csillagászati távcsövek számára. Amikor 2020 környékén, az első nagy internetszolgáltató műholdsereg, a SpaceX Starlink rendszere kiépítésének kezdetén a probléma élesben felmerült, Elon Musk nem átallotta azt mondani, hogy a csillagászok ne izguljanak, inkább költöztessék távcsöveiket űreszközök fedélzetére. Nos, a dolog nyilvánvaló abszurditásán túl – hiszen az űrtávcsöves megfigyelések nem lehetnek valós alternatívái, inkább kiegészítői a földi távcsövekkel végzett kutatásoknak – most az is kiderül, hogy igazából az űrtávcsövek számára sincs menekvés a műholdak fényszennyező hatásától. Napjainkra a pályán levő Starlink műholdak száma 9000 körüli, és közben beindult más műholdseregek telepítése is, nem utolsósorban Kínából.
A probléma nem csak az optikai, de a rádiócsillagászati megfigyeléseket is érinti. Bár időközben a csillagászokkal együttműködésben a SpaceX tett jelentős lépéseket a hatások enyhítésére, az alapvető problémát ezek nem oldják meg. A közhiedelemmel ellentétben a csillagászati felvételeken megjelenő műholdnyomok nemcsak a földi obszervatóriumokat, hanem az olyan űrben működő, Föld körüli pályán keringő eszközöket is befolyásolják, mint például a Hubble-űrteleszkóp. A jelenlegi műholdseregek létszáma azonban csak töredéke (kevesebb mint 3%-a) a következő évtizedben felbocsátandó műholdaknak. Így felmerül a kérdés, mi lesz akkor, ha az iparági előrejelzéseknek megfelelően ezeket az alacsony pályás távközlési műholdakat valóban fel is bocsátják. Erre keresték a választ a NASA kutatói.
A tanulmány szerint 2019 óta az alacsony Föld körüli pályán keringő műholdak száma nagyjából 2000-ről 15 ezerrre nőtt – ezek oroszlánrészét most még a Starlink űreszközei teszik ki. Ha a jelenleg a szabályozó hatóságokhoz benyújtott összes terv meg is valósul, a 2030-as évek végére 560 ezer műhold keringhet majd a Föld körül! A számítások azt mutatják, hogy ha a tervezett műhold-konstellációk összesen nagyjából félmillió példánnyal elkészülnek, a Hubble-űrtávcső képeinek egyharmada szennyezett lesz, míg a SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer), az Európai Űrügynökség tervezett ARRAKIHS (Analysis of Resolved Remnants of Akkredited Galaxys as a Key Instrument for Halo Surveys) küldertése és a kínai Hszüntien (Xuntian) űrteleszkópok felvételeinek több mint 96%-a (!) érintett lesz. A fényszennyezés tehát az elkövetkező években egyre nagyobb, egyáltalán nem lebecsülendő, sőt nagyon súlyos veszélyt jelent az űrteleszkópok működésére.
Nem csak a tudományos kutatás látja a kárát a jelenségnek. „Képzeljük el, hogy olyan kisbolygókat próbálunk keresni, amelyek potenciálisan veszélyesek lehetnek a Földre nézve” – mondja Alejandro Borlaff, a tanulmány vezető szerzője. Egy az égen átsuhanó kis égitest úgy néz ki, mint egy elhaladó műhold, nagyon nehéz megkülönböztetni, melyik az igazi.
Néhány űrteleszkópot, mint például a nevezetes James Webb-űrtávcsövet, nem érinti a jelenség, mivel azok a Földtől másfél millió km-re, a Nap–Föld rendszer L2 Lagrange-pontja körül működnek.
Milyen megoldási módszerek képzelhetők el? A tanulmány erre is keresi a választ. A legegyszerűbb megoldás persze az lenne, ha kevesebb műholdat indítanánk. A dolgok jelenlegi állása szerint erre nincs sok esély, a rivális műholdas cégek versenye, vagy épp a mesterséges intelligencia térnyerése, az űrbe telepítendő adatközpontok miatt. (Bár az is igaz, hogy léteznek elképzelések az alacsony pályás távközlési műholdak kiváltására légi eszközökkel, erről tegnap írtunk. – A szerk.) Alternatív lehetőség volna, hogy a távközlési műholdakat alacsonyabb magasságban telepítsék, mint az űrteleszkópokat – de ez potenciálisan károsíthatja a Föld magaslégköri ózonrétegét.
Bár most még a Starlink az egyeduralkodó, a tanulmány szerint várhatóan néhány évtizeden belül ezek az összes műholdnak mindössze 10 százalékát fogják jelenteni, mivel a verseny fokozódik. Az üzemeltető vállalatok egyelőre azzal segíthetnek, hogy megadják műholdaik pontos helyét, pályaparamétereit és optikai tulajdonságait az űrteleszkópok üzemeltetőinek, akik számára mindezek figyelembe vétele további erőfeszítéseket – és költségeket – jelent.
Egy másik probléma, hogy a műholdak egyre nagyobbak lesznek. A 100 négyzetméteres felületű szerkezetek alacsony pályáról olyan fényesnek látszanak, mint a legfényesebb csillagok, amelyeket az égen megfigyelhetünk. Az űrbeli adattárolási igények kielégítése érdekében azonban már most 3000 négyzetméteres monstrumokat terveznek. Ezek az óriások olyan fényesek lehetnek, mint egy bolygó – teszi hozzá Borlaff.
Kapcsolódó link:
Almost All Space Telescope Images Could Soon Be Contaminated, NASA Warns (Science Alert)
