In de lucht zal één op de vijftien lichtpunten binnenkort een satelliet zijn
Een gastbijdrage van Samantha Lawler, Universitair docent astronomie, Universiteit van Regina
Ik ben buiten op mijn boerderij in Saskatchewan aan het kletsen met mijn buren die ik heb uitgenodigd om met mijn telescoop de nachtelijke hemel te komen bewonderen.
Na de uitroepen en verwondering over de ringen van Saturnus en het licht dat al meer dan twee miljoen jaar vanuit de Andromeda-melkweg de ruimte heeft doorkruist om onze blik te bereiken, komt ons gesprek onvermijdelijk op de pandemie, onze organisatie, telewerken en internetklachten in landelijke gebieden. Mijn buurman vermeldt terloops dat hij zojuist van provider is veranderd naar Starlink.
Ik kijk omhoog en zie een heldere satelliet door de lucht bewegen. Het is hoogstwaarschijnlijk een Starlink, aangezien ze nu bijna de helft van de ongeveer 4000 operationele satellieten vertegenwoordigen en ze zijn bijzonder briljant. Ik haal diep adem en denk na over hoe ik de kosten kan bespreken die we allemaal moeten betalen voor Starlink-internettoegang.
Ik geef mijn buren niet de schuld van hun keuze. Hier, zoals in veel landelijke delen van Noord-Amerika, zijn er niet veel mogelijkheden voor internettoegang, en met zoveel mensen die tijdens de pandemie vanuit huis werken en lessen volgen, willen we alles doen om het leven gemakkelijker te maken.
Ik weet echter hoe hoog de kosten kunnen zijn. Mijn aanstaande artikel in The Astronomical Journal geeft voorspellingen van hoe de nachtelijke hemel eruit zal zien als satellietbedrijven doorgaan met hun huidige plannen. Ik weet ook dat vanwege de geometrie van het zonlicht en de geselecteerde banen, het 50 e parallelle noorden, waar ik woon, deel zal uitmaken van de wereld die het zwaarst wordt getroffen.
Bij gebrek aan regelgeving weet ik dat in de nabije toekomst elke 15 punten die zichtbaar zijn aan de hemel een onverbiddelijk bewegende satelliet zal zijn, en geen ster. Het zal rampzalig zijn voor astronomisch onderzoek en zal de nachtelijke hemel over de hele wereld volledig veranderen.
Een te mooie toekomst
Om te bepalen hoeveel de nachtelijke hemel zal worden beïnvloed door gereflecteerd zonlicht van toekomstige megastellaties van satellieten, hebben we een gratis computermodel ontworpen om de helderheid van satellieten te voorspellen, gezien vanaf verschillende locaties op aarde, op verschillende uren van de nacht en in verschillende seizoenen. Op basis van deze simulatie hebben we ook een eenvoudige webapplicatie gemaakt.
Simulatie van de helderheid en het aantal satellieten gedurende een volledige nacht voor de 50ᵉ noorderbreedte parallel aan de zomerzonnewende.
Ons model maakt gebruik van 65.000 satellieten in de banen van de vier megastellaties-bedrijven: SpaceX Starlink en Amazon Kuiper (Verenigde Staten), OneWeb (Verenigd Koninkrijk) en StarNet/GW (China). We hebben onze simulatie gekalibreerd om overeen te komen met de telescopische metingen van de Starlink-satellieten , aangezien deze verreweg het talrijkst zijn.
Starlink heeft enige vooruitgang geboekt bij het verminderen van de schittering van zijn satellieten sinds hun eerste lancering, maar de meeste zijn nog steeds zichtbaar met het blote oog .
Onze simulaties laten zien dat we overal ter wereld, in elk seizoen, tientallen of zelfs honderden satellieten kunnen zien gedurende minstens een uur voor zonsopgang en na zonsondergang. Tegenwoordig is het relatief eenvoudig om aan stedelijke lichtvervuiling te ontsnappen en te genieten van een sterrenhemel door te kamperen of naar een chalet te gaan, maar ons onderzoek toont aan dat deze nieuwe vervuiling niet kan worden vermeden. Licht van satellieten nergens op aarde, zelfs niet op de Noordpool.
De meest getroffen plaatsen op aarde zijn 50 graden noord en zuid, in de buurt van steden als Londen, Amsterdam, Berlijn, Praag, Kiev, Vancouver, Calgary en mijn huis. Tijdens de zomerzonnewende, op deze breedtegraden, zullen bijna 200 satellieten de hele nacht met het blote oog zichtbaar zijn.
Ik bestudeer de orbitale dynamiek van de Kuipergordel, die bestaat uit kleine lichamen die voorbij Neptunus liggen . Mijn onderzoek maakt gebruik van breedveldbeelden met een lange belichtingstijd om deze kleine objecten te ontdekken en te volgen om meer te weten te komen over de geschiedenis van ons zonnestelsel.
De telescoopwaarnemingen die essentieel zijn voor het begrijpen van ons heelal staan op het punt enorm moeilijk te bereiken vanwege de ongereguleerde ontwikkeling van de ruimte.
Astronomen zijn bezig met het bedenken van reductiestrategieën , maar ze zullen tijd en moeite vergen die megaconstellatiebedrijven zouden moeten dragen.
Milieukosten
Internet via Starlink lijkt misschien goedkoper dan andere opties in landelijke gebieden, maar dat komt omdat je veel kosten kwijt bent . Een daarvan is luchtvervuiling door de honderden raketlanceringen die nodig zijn om dit systeem te bouwen en te onderhouden.
Elke satellietinzet stuurt raketstukken en ander puin naar een toch al overvolle baan om de aarde, waardoor de kans op botsingen groter wordt . Een deel van dit ruimtepuin zal uiteindelijk terugvallen op de aarde, en de regio’s van de planeet met de hoogste dichtheid aan satellieten lopen het grootste risico op een botsing .
Starlink is van plan om elk van de 42.000 satellieten te vervangen na vijf jaar gebruik, waarvoor gemiddeld 25 satellieten per dag moeten worden verwijderd, ofwel ongeveer zes ton materiaal. De massa van deze satellieten zal niet verdwijnen – ze zal worden verspreid in de bovenste lagen van de atmosfeer . Aangezien satellieten meestal gemaakt zijn van aluminiumlegeringen, lopen ze het risico aluminiumoxidedeeltjes te vormen wanneer ze verdampen in de bovenste atmosfeer, die ozon kunnen vernietigen en temperatuurveranderingen op planetaire schaal kunnen veroorzaken.
Dit probleem is nog niet diepgaand bestudeerd, aangezien een lage baan om de aarde niet onderworpen is aan milieuregelgeving.
Regel de lucht
Voorlopig is de lage baan om de aarde, waar al deze satellieten naar verwachting zullen werken, bijna ongereguleerd. Er zijn geen normen voor lichtvervuiling, luchtvervuiling door lanceringen, door terugkeer in de atmosfeer en botsingen tussen satellieten.
Deze mega-stellations zijn op de lange termijn misschien niet financieel levensvatbaar en de internettoegangssnelheden zullen waarschijnlijk dramatisch dalen als veel gebruikers tegelijkertijd inloggen of als het regent .
Toch worden satellieten in een razend tempo gelanceerd en de schade die ze aanrichten aan de nachtelijke hemel, de atmosfeer en de lage baanbeveiliging van de aarde zal niet worden weggevaagd, zelfs als de bedrijven failliet gaan.
Het lijdt geen twijfel dat op veel plaatsen mensen op het platteland en in afgelegen gebieden zijn achtergebleven bij de ontwikkeling van internettoegang. Maar er zijn tal van andere opties die niet met zulke hoge kosten gepaard gaan.
We kunnen het wereldwijde verlies van toegang tot de nachtelijke hemel , die mensen sinds het begin van hun bestaan hebben kunnen observeren en ermee verbonden zijn, niet accepteren .
Als bedrijven zouden samenwerken in plaats van te concurreren, zouden er veel minder satellieten in een baan om de aarde kunnen zijn. Door het ontwerp van satellieten te veranderen, konden we ze veel minder lichtgevend maken, wat hun impact op de nachtelijke hemel zou verminderen. U hoeft niet te kiezen tussen astronomie en internet.
Maar zonder regelgeving die verandering vereist, of sterke consumentendruk die het belang van de nachtelijke hemel aantoont, zal onze kijk op de sterren binnenkort voor altijd veranderen.
Dit artikel verscheen eerder hier.
