Na oběžné dráze je už 14 tisíc družic. Přibýt jich může dalších 1,7 milionu, co to udělá s noční oblohou?

Podle nové studie Evropské jižní observatoře by kolem Země nemělo obíhat více než 100 000 slabě svítících družic, které nejsou viditelné pouhým okem, aby byla zachována naše schopnost pozorovat noční oblohu pomocí moderních dalekohledů.

Tato studie jako první vypočítala, do jaké míry by velké a jasné konstelace družic, které rovněž vyvolávají obavy ohledně jejich dopadů na zdraví a životní prostředí, ovlivnily astronomická pozorování tím, že by noční oblohu zesvětlily.

Od roku 2019 se počet družic obíhajících kolem Země rapidně zvýšil a dnes přesahuje 14 000 – převážně se jedná o telekomunikační družice Starlink společnosti SpaceX. Zvýšil se také počet návrhů na vypuštění družic, a to jak co do počtu, tak i z hlediska potenciálního dopadu.

Zatímco společnosti jako SpaceX přijaly opatření ke snížení jasu svých družic, současné návrhy družicových konstelací podle vědců „překračují hranici“ toho, co astronomie dokáže snést. 

Obloha plná družic

Společnost SpaceX plánuje vyslat na oběžnou dráhu další milion družic pro vesmírná datová centra, což by výrazně změnilo vzhled noční oblohy. Po velkou část noci by byly viditelné stovky družic a v určitých časech až několik tisíc, což se blíží počtu hvězd viditelných pouhým okem za dobrých podmínek.

Související

Lukáš Bauer

Lov na mimozemské světy pokračuje. Vědci objevili na…

Lukáš Bauer

Astronomové objevili exoměsíc obíhající…

Další plánované družicové konstelace, jako je Cinnamon společnosti E-Space a čínské CTC-1 a 2, by na oběžnou dráhu přidaly další stovky tisíc družic, čímž by se problém ještě zhoršil.

Americký start-up Reflect Orbital si klade za cíl vypustit na oběžnou dráhu konstelaci velmi velkých družic podobných zrcadlům, které budou v noci poskytovat sluneční světlo pomocí odražených paprsků dosahujících na zemském povrchu délky nejméně pěti kilometrů.

Společnost hodlá letos vypustit na oběžnou dráhu prototyp družice a do roku 2035 plánuje počet družic zvýšit na 50 000. Tyto družice by byly nejjasnějšími objekty, jaké kdy obíhaly kolem Země, což by mělo škodlivé důsledky pro tmavou oblohu na Zemi.

Výpočty podle studie ukazují, že celá konstelace by zaplnila noční oblohu stovkami velmi jasně viditelných družic. Při pohledu zevnitř odraženého paprsku by družice dodávající sluneční světlo vypadala čtyřikrát jasněji než úplněk. I kdyby žádná družice nesměřovala svůj paprsek přímo na pozorovatele, každá z nich by byla stejně jasná jako planeta Venuše, „ranní hvězda“. Z města trpícího světelným znečištěním, jako je například Mnichov v Německu, by tyto stovky družic byly jedinými „hvězdami“ viditelnými na noční obloze.

Tyto návrhy, spolu s dalšími zvažovanými ve studii, by dramaticky zesvětlily noční oblohu, což by omezilo schopnost lidstva pozorovat slabé kosmické objekty, včetně vzdálených galaxií, některých planet podobných Zemi obíhajících kolem jiných hvězd a dokonce i asteroidů potenciálně nebezpečných pro Zemi.

Jasné stopy a ještě jasnější obloha

Družice osvětlené Sluncem jsou mnohem jasnější než vzdálené galaxie. Když družice proletí přes oblast, kterou pozorujeme, zanechá na našem snímku jasnou stopu, která zcela zastíní vše, co se nachází za ní.

Aby vypočítali vědci dopad tohoto a dalších vlivů družicových konstelací na astronomická pozorování, simulovali polohy, pohyb a jas všech stávajících i plánovaných družicových konstelací.

U megakonstelace družic SpaceX zjistil, že na každém snímku pořízeném dvě hodiny po setmění pomocí dalekohledu VLT (Very Large Telescope) ESO na chilské observatoři Paranal by se objevily desítky stop, což by znamenalo ztrátu zorného pole až o 28 %. To předpokládá, že družice by byly natolik slabé, že by za dobrých podmínek nebyly viditelné pouhým okem.

Pokud by byly jen o něco jasnější, některé přístroje by byly zasaženy ještě více. Například u kamery, jako je ta v observatoři Vera C. Rubinové americké Národní vědecké nadace (NSF), by mohla být většina snímků každou noc po několik hodin nepoužitelná.

Simulace vycházely z předpokladu, že žádná družice společnosti Reflect Orbital nebude směřovat svůj paprsek přímo na observatoř ani do její blízkosti. I tak by však stopa po jediné zrcadlové družici mohla zmařit pozorování prováděné kamerou, jakou disponuje observatoř Vera C. Rubinové. Jakmile by se na oběžnou dráhu dostala celá flotila družic společnosti Reflect Orbital, každý snímek z takové kamery by byl ztracen v okamžiku, kdy by družice osvětlovalo Slunce.

To, co můžeme pozorovat, však neomezují pouze křížící se dráhy družic - jejich světlo může znečišťovat celou oblohu. Družice, které jsou příliš slabé na to, aby byly viditelné přímo, vytvářejí závoj „difúzního“ světla, zatímco světlo z jasnějších družic se při průchodu atmosférou „rozptyluje“ do všech směrů.

Oba tyto jevy zvyšují celkovou jasnost noční oblohy. Tato studie jako první zohledňuje dopady na astronomii způsobené vlivem družicových konstelací na jas pozadí oblohy a odhaluje plný rozsah světelného znečištění způsobeného družicemi.

Velmi jasné konstelace, jako je Reflect Orbital, by měly obzvláště významný vliv na jas pozadí oblohy. Při plném počtu 50 000 družic Reflect Orbital by byla obloha celkově až třikrát až čtyřikrát jasnější.

Omezení počtu družic na ochranu oblohy

Astronomové došli k závěru, že navrhovaných 1,7 milionu nových družic by mělo drastické důsledky pro pozemní astronomii. Těmto dopadům lze zabránit pouze omezením celkového počtu stávajících i budoucích družic na 100 000 družic, které jsou natolik slabé, že je nelze pozorovat pouhým okem z temného místa.

Zdroj: Astronomy & Astrophysics, Evropská jižní observatoř