Aree del cielo maggiormente interessate dalle costellazioni satellitari. Credito:ESO
Gli astronomi hanno recentemente sollevato preoccupazioni sull'impatto delle mega-costellazioni satellitari sulla ricerca scientifica. Per capire meglio l'effetto che queste costellazioni potrebbero avere sulle osservazioni astronomiche, L'ESO ha commissionato uno studio scientifico sul loro impatto, concentrandosi sulle osservazioni con i telescopi dell'ESO nel visibile e nell'infrarosso ma considerando anche altri osservatori. Lo studio, che considera un totale di 18 costellazioni satellitari rappresentative in fase di sviluppo da SpaceX, Amazzonia, OneWeb e altri, insieme per oltre 26mila satelliti, è stato ora accettato per la pubblicazione in Astronomia e astrofisica .
Lo studio rileva che i grandi telescopi come il Very Large Telescope (VLT) dell'ESO e il prossimo Extremely Large Telescope (ELT) dell'ESO saranno "moderatamente influenzati" dalle costellazioni in fase di sviluppo. L'effetto è più pronunciato per le lunghe esposizioni (di circa 1000 s), fino al 3% del quale potrebbe essere rovinato durante il crepuscolo, il tempo tra l'alba e l'alba e tra il tramonto e il tramonto. Le esposizioni più brevi sarebbero meno colpite, con meno dello 0,5% di osservazioni di questo tipo interessate. Anche le osservazioni effettuate in altri momenti durante la notte sarebbero meno interessate, in quanto i satelliti sarebbero all'ombra della Terra e quindi non illuminati. A seconda del caso scientifico, gli impatti potrebbero essere ridotti apportando modifiche ai programmi operativi dei telescopi dell'ESO, anche se questi cambiamenti hanno un costo. Dal lato dell'industria, un passo efficace per mitigare gli impatti sarebbe oscurare i satelliti.
Lo studio rileva inoltre che l'impatto maggiore potrebbe essere sulle indagini ad ampio campo, in particolare quelli fatti con grandi telescopi. Per esempio, fino al 30%-50% delle esposizioni con l'Osservatorio Vera C. Rubin della National Science Foundation degli Stati Uniti (non una struttura dell'ESO) sarebbe "gravemente colpito, "a seconda del periodo dell'anno, l'ora della notte, e le ipotesi semplificatrici dello studio. Le tecniche di mitigazione che potrebbero essere applicate ai telescopi dell'ESO non funzionerebbero per questo osservatorio, sebbene si stiano attivamente esplorando altre strategie. Sono necessari ulteriori studi per comprendere appieno le implicazioni scientifiche di questa perdita di dati osservativi e complessità nella loro analisi. I telescopi per rilievi ad ampio campo come l'Osservatorio Rubin possono scansionare rapidamente ampie parti del cielo, rendendoli cruciali per individuare fenomeni di breve durata come supernovae o asteroidi potenzialmente pericolosi. A causa della loro capacità unica di generare set di dati molto grandi e di trovare obiettivi di osservazione per molti altri osservatori, Le comunità di astronomia e le agenzie di finanziamento in Europa e altrove hanno classificato i telescopi per sondaggi ad ampio campo come una priorità assoluta per i futuri sviluppi dell'astronomia.
Astronomi professionisti e dilettanti hanno anche sollevato preoccupazioni su come le mega-costellazioni satellitari potrebbero avere un impatto sulle viste incontaminate del cielo notturno. Lo studio mostra che circa 1600 satelliti delle costellazioni saranno sopra l'orizzonte di un osservatorio a media latitudine, la maggior parte dei quali sarà bassa nel cielo, entro 30 gradi dall'orizzonte. Al di sopra di questa, la parte del cielo in cui ha luogo la maggior parte delle osservazioni astronomiche, ci saranno circa 250 costellazioni di satelliti in un dato momento. Mentre sono tutti illuminati dal Sole al tramonto e all'alba, entrare sempre più nell'ombra della Terra verso il cuore della notte. Lo studio dell'ESO presuppone una luminosità per tutti questi satelliti. Con questa ipotesi, fino a circa 100 satelliti potrebbero essere abbastanza luminosi da essere visibili ad occhio nudo durante le ore del crepuscolo, circa 10 dei quali sarebbero superiori a 30 gradi di elevazione. Tutti questi numeri precipitano man mano che la notte si fa più buia e i satelliti cadono nell'ombra della Terra. Globale, queste nuove costellazioni di satelliti raddoppierebbero circa il numero di satelliti visibili nel cielo notturno a occhio nudo sopra i 30 gradi.
Questa immagine con annotazioni mostra il cielo notturno all'Osservatorio dell'ESO al Paranal intorno al crepuscolo, circa 90 minuti prima dell'alba. Le linee blu indicano i gradi di elevazione sopra l'orizzonte. Un nuovo studio dell'ESO che esamina l'impatto delle costellazioni satellitari sulle osservazioni astronomiche mostra che fino a circa 100 satelliti potrebbero essere abbastanza luminosi da essere visibili ad occhio nudo durante le ore del crepuscolo (magnitudo 5-6 o più luminoso). La stragrande maggioranza di questi, le loro posizioni contrassegnate con piccoli cerchi verdi nell'immagine, sarebbe basso nel cielo, al di sotto di circa 30 gradi di elevazione, e/o sarebbe piuttosto debole. Solo pochi satelliti, le loro posizioni contrassegnate in rosso, sarebbe sopra i 30 gradi dell'orizzonte - la parte del cielo dove avvengono la maggior parte delle osservazioni astronomiche - e sarebbe relativamente luminoso (magnitudine di circa 3-4). Per confronto, Polare, la stella polare, ha magnitudo 2, che è 2,5 volte più luminoso di un oggetto di magnitudine 3. Il numero di satelliti visibili precipita verso la metà della notte quando più satelliti cadono nell'ombra della Terra, rappresentato dall'area scura a sinistra dell'immagine. I satelliti all'interno dell'ombra della Terra sono invisibili. Credito:ESO/Y. Beletsky/L. Calçada
Questi numeri non includono i treni di satelliti visibili subito dopo il lancio. Mentre spettacolare e luminoso, sono di breve durata e visibili solo brevemente dopo il tramonto o prima dell'alba, e, in un dato momento, solo da un'area molto limitata della Terra.
Lo studio dell'ESO utilizza semplificazioni e ipotesi per ottenere stime prudenti degli effetti, che può essere più piccolo in realtà di quanto calcolato nella carta. Sarà necessaria una modellazione più sofisticata per quantificare con maggiore precisione gli effetti effettivi. Mentre il focus è sui telescopi dell'ESO, i risultati si applicano a telescopi simili non ESO che operano anche nel visibile e nell'infrarosso, con strumentazione e casi scientifici simili.
Le costellazioni satellitari avranno anche un impatto sulla radio, osservatori millimetrici e submillimetrici, tra cui l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e l'Atacama Pathfinder Experiment (APEX). Questo impatto sarà considerato in ulteriori studi.
ESO, insieme ad altri osservatori, l'Unione Astronomica Internazionale (IAU), l'American Astronomical Society (AAS), la Royal Astronomical Society (RAS) del Regno Unito, e altre società, sta adottando misure per aumentare la consapevolezza su questo problema in consessi globali come il Comitato delle Nazioni Unite per gli usi pacifici dello spazio esterno (COPUOS) e il Comitato europeo sulle frequenze di radioastronomia (CRAF). Questo viene fatto esplorando con le società spaziali soluzioni pratiche che possono salvaguardare gli investimenti su larga scala effettuati in strutture di astronomia terrestri all'avanguardia. L'ESO sostiene lo sviluppo di quadri normativi che alla fine garantiranno la coesistenza armoniosa di progressi tecnologici altamente promettenti nell'orbita terrestre bassa con le condizioni che consentono all'umanità di continuare a osservare e comprendere l'Universo.
