Ahli astronomi Mempunyai Beberapa Keprihatinan Yang Berat Tentang Starlink dan Satelit Satelit Lain

Bayangkan ruang di sekitar Bumi yang dipenuhi dengan puluhan ribu satelit komunikasi. Senario itu perlahan-lahan muncul, dan ia mempunyai ahli astronomi yang bersangkutan. Kini sekumpulan ahli astronomi telah menulis makalah yang menggariskan permasalahan terperinci mereka, dan bagaimana semua satelit ini dapat memberi kesan negatif yang teruk terhadap astronomi darat.

SpaceX dan syarikat lain mengarahkan pandangan kapitalis mereka ke angkasa di sekitar Bumi. SpaceX dan OneWeb adalah satu-satunya syarikat - setakat ini - yang melancarkan bahagian buruj satelit mereka. Tetapi sebilangan syarikat lain mempunyai rancangan untuk melakukan hal yang sama, dan akhirnya semua satelit tersebut akan berjumlah puluhan ribu.

Komuniti astronomi telah menimbulkan beberapa kebimbangan mengenai buruj satelit ini. Persatuan Astronomi Diraja dan Persatuan Astronomi Amerika telah mengeluarkan kenyataan yang menyatakan keprihatinan dan keinginan mereka untuk bekerja dengan syarikat dalam perniagaan buruj satelit. Pernyataan tersebut sopan, berhati-hati dalam kritikan mereka, dan ditulis dengan semangat kerjasama.

Tetapi makalah baru ini menyusun semua keprihatinan masyarakat astronomi, disokong dengan data, dan menekankan maksud mereka dengan lebih gigih.

"Selama berabad-abad, pengamatan astronomi darat telah menyebabkan kemajuan luar biasa dalam pemahaman saintifik kami mengenai Hukum Alam."

Dari "Kebimbangan mengenai pemerhatian astronomi di darat: Langkah untuk Melindungi Langit Astronomi"

Konstelasi satelit adalah sekumpulan satelit buatan yang bekerjasama untuk menyediakan liputan komunikasi global atau hampir global. Mereka berpotensi untuk menyediakan internet berkelajuan tinggi hampir di mana sahaja. Jelas sekali, terdapat banyak faedah untuk itu.

Tetapi ada juga kritikan, dan tiga ahli astronomi dari Itali telah menyampaikan kritikan ini secara terperinci. Ketiganya ialah Stefano Gallozzi, Marco Scardia, dan Michele Maris. Makalah mereka bertajuk "Kebimbangan mengenai pemerhatian astronomi di darat: Langkah untuk Melindungi Langit Astronomi."

Apabila anda menambahkan semua satelit yang ingin dilancarkan oleh syarikat sebagai sebahagian daripada buruj mereka, anda mendapat sekitar 50,000 satelit. Persoalannya, apakah kesan satelit tersebut terhadap astronomi berasaskan darat? Penulis laporan tersebut mendakwa bahawa semua satelit ini pasti akan merosakkan pemerhatian astronomi.

Catatan kepada pembaca: Bahasa Inggeris bukanlah bahasa pertama pengarang makalah, jadi sebilangan petikan mengandungi sedikit ketidakkonsistenan, tetapi maknanya jelas.

"Bergantung pada ketinggian dan reflektifitas permukaan mereka, sumbangan mereka terhadap kecerahan langit tidak dapat diabaikan untuk pemerhatian berdasarkan tanah profesional," kata laporan itu dalam pengenalan. "Dengan sejumlah besar kira-kira 50,000 satelit buatan baru untuk telekomunikasi yang dirancang untuk dilancarkan di Orbit Bumi Sederhana dan Rendah, kepadatan rata-rata objek buatan adalah> 1 satelit untuk darjah langit persegi; ini pasti akan merosakkan imej astronomi profesional. "

Oleh kerana SpaceX adalah yang paling jauh dalam menyebarkan buruj mereka, dan nama mereka sering muncul di koran. Sistem Starlink SpaceX telah melancarkan hampir 250 satelit mereka, dan mereka merancang untuk mengerahkan hingga 42.000 satelit secara keseluruhan. Menurut makalah itu, satelit ini "akan bersinar dari langit ke-3 hingga ke-7 di langit setelah matahari terbenam dan sebelum matahari terbit."

Penulis mengatakan bahawa semua satelit tersebut pasti akan meninggalkan jejak dalam gambar astronomi, dan mungkin menghalang pencarian Objek Dekat Bumi. Terdapat beberapa tahap risiko yang mungkin tidak dapat kita kesan kerana semua satelit ini.

Tetapi bukan hanya gambar yang akan dipengaruhi secara negatif, menurut laporan itu. "Keprihatinan serius juga berlaku untuk panjang gelombang lain yang memenuhi syarat untuk penyelidikan darat, khususnya untuk radio-astronomi, yang pengesannya sudah tepu oleh penyinaran komunikasi satelit di mana-mana dari stesen angkasa dan juga dari darat."

Kembali pada bulan Mei 2019, Elon Musk cuba menolak segala kebimbangan astronomi mengenai Starlink. Di antara penolakan kritikannya yang agak kasar adalah pernyataannya bahawa “Kita harus memindahkan teleskop <sic> ke orbit pula. Pelemahan atmosfera sangat mengerikan. "

Musk mempunyai profil yang besar dalam komuniti ruang angkasa, jadi kata-katanya mungkin meyakinkan beberapa pihak bahawa tidak ada masalah antara Starlink dan astronomi. Tetapi Musk adalah usahawan, bukan saintis.

Untuk semua pencapaiannya, Musk bukan pakar dalam astronomi atau pemerhatian astronomi. Apakah pernyataannya bahawa Starlink "akan memberi kesan ~ 0% terhadap kemajuan dalam astronomi," tepat dan tepat?

Ketiga-tiga pengarang makalah baru nampaknya tidak begitu. Mereka menggariskan risiko yang ditimbulkan oleh buruj satelit terhadap astronomi, dan ini bukan mengenai sama ada ia kelihatan dalam cahaya optik. Mereka menunjukkan bahawa ada "kesan berbahaya yang timbul dari perubahan populasi satelit kecil seperti itu. Strategi khusus untuk campur tangan mendesak untuk melindungi dan melindungi setiap jalur astronomi yang dapat dilihat dari bawah digariskan. "

"Tanpa pemerhatian darat, kebanyakan astronomi berasaskan angkasa lepas tidak akan berguna atau mustahil."

Dari "PERMASALAHAN TENTANG PENGAWASAN ASTRONOMI BERASASKAN GROUND: LANGKAH UNTUK SELAMATKAN GAYA ASTRONOMI"

Penulis bermula pada awalnya, dengan menunjukkan kemajuan yang sangat besar dalam pemahaman yang dibuat oleh pemerhatian berasaskan darat. "Selama berabad-abad, pengamatan astronomi darat telah menyebabkan kemajuan luar biasa dalam pemahaman saintifik kami mengenai Hukum Alam." Itu sukar untuk dibahaskan.

Di bahagian pertama makalah, mereka membincangkan bagaimana astronomi berasaskan ruang angkasa, atau teleskop angkasa, telah menyumbang kepada pengetahuan. Tetapi mereka menunjukkan bahawa astronomi berasaskan darat dan ruang angkasa saling memerlukan dan menghasilkan sains terbaik ketika mereka bekerjasama. "Tanpa pemerhatian darat, kebanyakan astronomi berasaskan angkasa lepas tidak akan berguna atau mustahil."

Adalah selamat untuk mengatakan bahawa penulis tidak bersetuju dengan pernyataan Musk yang mengatakan bahawa "Kita harus memindahkan teleskop <sic> ke orbit pula. Pelemahan atmosfera sangat mengerikan. "

Mungkin Musk tidak pernah mendengar mengenai optik adaptif. Optik adaptif membolehkan teleskop berasaskan darat moden mengatasi kesan atmosfera pada pemerhatian. Teleskop yang akan datang seperti Teleskop Sangat Besar Eropah dan Teleskop Thirty Meter mempunyai optik adaptif di tengah-tengah reka bentuk mereka.

Penulis juga menunjukkan apa yang harus jelas bagi siapa saja yang memikirkannya sejak sekian lama: berbanding dengan astronomi darat, teleskop berasaskan ruang sangat mahal. Dan berisiko.

Kemajuan dalam teknologi teleskop dibuat di Bumi. Penyebaran mereka adalah bagian yang berisiko, tetapi teknologi telah diuji dan dikembangkan di Bumi. Seperti yang ditunjukkan oleh penulis makalah, pengujian dan pengembangan teknologi teleskop baru tidak dapat dilaksanakan di ruang angkasa.

"Batasan utama teleskop berdasarkan ruang adalah bahawa ia tidak dapat dipelihara, diperbaiki atau diperbaiki setelah dilancarkan." Hubble adalah pengecualian, dan teleskop ruang angkasa lain belum dikekalkan. Setelah selesai, mereka akan selesai.

"Berbanding dengan observatorium darat, rata-rata masa pakai teleskop berasaskan ruang adalah beberapa dekad atau kurang. Sebaliknya, observatorium darat berlangsung selama beberapa dekad, dengan teleskop yang dipasang pada awal era ruang kembali berfungsi dengan cara yang menguntungkan. " Ringkasnya, teleskop ruang angkasa menjadi usang dari segi teknologi, sementara rakan sejawatnya dari darat terus berfungsi.

Kita dapat melihatnya dengan Teleskop Sangat Besar European Observatory (ESO) (VLT). VLT terdiri dari empat unit utama, dan yang pertama melihat cahaya pertama pada tahun 1998. Selama bertahun-tahun ia telah ditingkatkan berkali-kali, setiap kali meningkatkan kemampuan pengamatannya. Dua instrumennya, SPHERE (cahaya pertama Jun 2014) dan ESPRESSO (cahaya pertama September 2016), direka untuk mengkaji eksoplanet, sesuatu yang tidak penting semasa VLT dirancang. Instrumen lain, seperti VISIR (VLT Imager dan Spectrometer untuk pertengahan inframerah) ditingkatkan untuk mengkaji eksoplanet.

Teleskop angkasa juga mahal jika dibandingkan dengan teleskop darat. Teleskop Angkasa James Webb telah dikembangkan selama 20 tahun, dan harganya $ 10 bilion AS. Tetapi generasi berikutnya teleskop darat, seperti Teleskop Giant Magellan dan Teleskop Sangat Besar Eropah, masing-masing berharga $ 1 bilion. Dan mereka kemungkinan akan bertahan lebih lama daripada JWST selama beberapa dekad.

Bahagian kertas yang terperinci membahas masalah sebenar yang akan dihadapi oleh astronomi berasaskan darat dari rasi bintang. Dalam beberapa panjang gelombang elektromagnetik, teleskop ruang jauh lebih berkesan daripada teleskop darat. Sebagai contoh, di Infrared yang jauh, suasana menyekat sebahagian besarnya. Tetapi itu tidak menceritakan keseluruhan kisah.

Dalam makalah tersebut penulis membincangkan mengenai penurunan langit. Kemerosotan ini bukan hanya disebabkan oleh pencemaran cahaya di tanah, tetapi "ini juga disebabkan oleh armada satelit buatan yang melintasi dan memerhatikan pemerhatian parut dengan jalur / jejak selari yang terang di semua garis lintang."

Starlink sahaja ingin menempatkan hingga 40,000 satelit ke orbit. Itu hanya satu daripada beberapa syarikat dengan rancangan untuk melancarkan buruj satelit. Tidak ada yang tahu berapa banyak yang akan ada, tetapi wajar menggunakan angka satelit 50,000 untuk perbincangan.

"Ahli astronomi sangat prihatin dengan kemungkinan langit yang dilihat dari Bumi diselimuti oleh puluhan ribu satelit, yang akan melebihi jumlah kira-kira 9.000 bintang yang dapat dilihat oleh mata manusia tanpa bantuan," kata penulis. "Ini bukan ancaman jauh: sudah terjadi."

Ketiga-tiga ahli astronomi menguraikan semua bilangan satelit yang sedang berkembang di Bumi. Dengan mengambil kira sudut pandang, ketinggian, dan kecerahan membawa mereka ke kesimpulan ini: "Oleh itu dengan 50k satelit" normalitas "akan menjadi langit yang penuh dengan objek buatan: setiap derajat langit akan memiliki satelit merangkak di dalamnya secara keseluruhan memerhatikan malam yang dapat diakses dan dilihat oleh kamera astronomi dan bukan hanya dengan alat profesional. "

Menurut para penulis, semua pencemaran cahaya ini akan memudaratkan pemerhatian astronomi. Mereka mengakui bahawa SpaceX sedang bereksperimen dengan satu satelit "gelap" yang dicat hitam untuk mengurangkan daya pantulan. Tetapi mereka menunjukkan bahawa 75% permukaan satelit adalah panel suria, yang jelas tidak dapat dicat. Mereka juga menunjukkan masalah dengan mengecat satelit hitam: "Jika badan satelit akan terhambat untuk memantulkan cahaya matahari, ia akan menyerap pemanasan radiasi terlalu banyak dengan kemungkinan kegagalan, sehingga mungkin akan meningkatkan manajemen risiko untuk seluruh armada dan membuat penyelesaian lapisan gelap tidak berkesan atau bahkan tidak produktif. "

Kemudian ada keseluruhan masalah gangguan jalur radio. "Walaupun dengan prosedur pelapisan dan mitigasi terbaik untuk mengurangkan kesan pada pemerhatian astronomi visual, yang sering dihilangkan atau dilupakan adalah bahawa rasi telekomunikasi akan bersinar di jalur panjang gelombang radio, dapat dilihat dari permukaan tanah."

Terdapat perjanjian lama berpuluh-puluh tahun sejak awal zaman ruang yang menyimpan frekuensi radio tertentu untuk kegunaan tertentu. Frekuensi atom dan molekul tertentu di angkasa disediakan untuk astronomi radio. Ini termasuk karbon monoksida dan isotopnya, dan H2O.

Ahli astronomi radio mesti menghadapi semua jenis gangguan. Menurut penulis, ini akan menjadi lebih teruk. "Apa yang tidak diakui secara meluas adalah bahawa pengembangan jaringan telekomunikasi generasi terbaru (baik dari angkasa dan dari Bumi) sudah memberikan kesan yang mendalam pada pengamatan radio-astronomi (di semua sub-band): dengan armada satelit LEO, sudah pasti bahawa keadaan boleh menjadi tidak tertahankan. "

"Orang-orang yang tergolong dalam generasi akan datang berhak atas Bumi yang tidak tercemar dan tidak rosak, termasuk langit yang murni;"

Deklarasi Universal Hak Asasi Manusia UNESCO untuk Generasi Masa Depan.

Kemudian ada persoalan mengenai kesahan, dan badan mana yang boleh membenarkan penggunaan buruj satelit.

Penulis menarik perhatian kami kepada pernyataan tahun 1994 dari UNESCO (Pertubuhan Pendidikan, Saintifik dan Kebudayaan Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu). Kenyataan itu mengatakan "Orang-orang yang tergolong dalam generasi akan datang berhak atas Bumi yang tidak tercemar dan tidak rosak, termasuk langit yang murni; mereka berhak mendapat kesenangan sebagai landasan sejarah budaya manusia dan ikatan sosial yang menjadikan setiap generasi dan individu menjadi anggota satu keluarga manusia. "

Pernyataan yang sama dari UNESCO juga mengatakan "Di sini, Warisan Dunia adalah hak milik seluruh umat manusia, dan walaupun mungkin ada undang-undang pelindung, menegakkan ini adalah masalah lain, kerana hanya Negara yang dapat menuntut Negara lain berdasarkan jenis perjanjian antarabangsa ini. Negara bertanggungjawab untuk aktiviti yang berlaku di dalam bidangnya - sama ada mereka diberi kuasa atau tidak sah. "

Ketiga ahli astronomi menunjukkan bahawa sejak FCC dan badan-badan lain di Amerika Syarikat telah memberikan persetujuan kepada Starlink, mereka mungkin juga dapat menghentikan Starlink. Bahkan mereka mungkin diwajibkan berdasarkan undang-undang antarabangsa.

Mereka juga menyebut Perjanjian Luar Angkasa, dan mengatakan "Dan proses hukumnya adalah bahwa pemerintah negara, kali ini pemerintah AS, bertanggung jawab secara hukum untuk semua benda yang dikirim ke luar angkasa yang melancarkan dari perbatasan AS. Itu bermaksud, bahawa pemerintah AS yang bertanggung jawab atas bahaya yang disebabkan oleh syarikatnya, Starlink, menghantar objek ke orbit yang menyebabkan bahaya. "

Makalah ini ditutup dengan menunjukkan kemungkinan tindakan undang-undang yang dapat diambil oleh masyarakat antarabangsa untuk menghentikan rasi bintang.

Mereka boleh menuntut FCC kerana dalam persetujuan mereka, mereka tidak mengambil kira pencemaran cahaya, yang melanggar Undang-Undang Dasar Alam Sekitar Nasional. Tindakan itu memerlukan mana-mana agensi persekutuan untuk mempertimbangkan kesan persekitaran dari projek yang mereka luluskan. Penulis mendakwa bahawa FCC tidak cukup mempertimbangkan pencemaran cahaya dari Starlink.

Komuniti astronomi antarabangsa dapat "menuntut di pengadilan karena kurangnya bidang kuasa dan fiksyen FCC AS untuk mengizinkan satelit swasta bukan geostasioner atas negara dan negara lain." Ini mempersoalkan hak FCC untuk bahkan membenarkan rasi bintang yang bergerak ke negara lain.

Kemudian ada Mahkamah Antarabangsa (ICJ). Ketiga penulis mengatakan bahawa masyarakat antarabangsa dapat menuntut pemerintah AS di ICJ "... untuk menangguhkan pelancaran Starlink lebih lanjut untuk mengukur kerugian kewangan awam yang merosakkan projek astronomi nasional dan antarabangsa."

Komuniti astronomi antarabangsa memulakan petisyen pada Januari 2020. Komuniti ini menginginkan penahanan Starlink dan yang lain, mereka mahu perlindungan undang-undang dilaksanakan untuk pemerhatian astronomi, dan mereka ingin membatasi bilangan buruj satelit ke minimum.

"Semua permintaan ini datang dari keprihatinan ilmiah para saintis yang timbul dari ancaman untuk dilarang mengakses pengetahuan sepenuhnya tentang Cosmos dan kehilangan aset tidak ketara yang sangat besar bagi kemanusiaan," kata penulis.

Ruang menjadi lebih dari sudut hukum seiring dengan berjalannya waktu. Tepat jenis aktiviti yang akan dibenarkan tidak jelas. Beberapa dekad yang lalu, menjelang awal era ruang, undang-undang dan perjanjian telah dibuat untuk memastikan keadaan terkawal.

Tetapi tidak ada yang melihat sesuatu seperti rasi bintang, dan kerangka undang-undang yang mengatur ruang mungkin akan mengalami banyak tekanan.

Lagi:

• Kertas Penyelidikan: Kebimbangan mengenai pemerhatian astronomi di darat: Langkah untuk melindungi Langit Astronomi
• Wikipedia: Pautan Bintang
• Persatuan Astronomi Amerika: Pernyataan Kedudukan pada Satelit Satelit