Πριν δυο βδομάδες άρχισε μια διαμάχη στο twitter μεταξύ αστροφυσικών και Elon Musk. H αιτία; οι 60 δορυφόροι Starlink που εκτόξευσε το SpaceX στις 23 Μαΐου 2019. Στόχος της εταιρίας είναι να στείλει 12 χιλιάδες τέτοιους δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τη Γη. Το δίκτυο αυτό δορυφόρων θα φέρει το WiFi ακόμα και στα πιο απομακρυσμένα και ερημικά σημεία του πλανήτη. Ωραία λέτε, ε; Θα είμαι στο νησί και επιτέλους θα μπορώ να κάνω λάικ από την παραλία! Δυστυχώς δεν είναι όλα ρόδινα και ευτυχώς που υπάρχουν και αυτοί οι αστροφυσικοί για να ισορροπούν λίγο τις καταστάσεις.
Τα δίκτυα αυτά δορυφόρων είναι γνωστά ως αστερισμοί δορυφόρων (satellite constellations) και ο αγώνας για το ποιος θα στείλει πρώτος έχει αρχίσει. Μέχρι φέτος υπήρχαν καμιά διακοσαριά τέτοιοι δορυφόροι σε τροχιά γύρω από τη Γη. Το τοπίο όμως θα αλλάξει πολύ σύντομα. Ο Elon Musk θέλει να στείλει 12.000 μεχρι τα μέσα του 2020. Δεν είναι ο μόνος. Άλλες εταιρίες με παρόμοια προγράμματα είναι οι Iridium satellite constellation, OneWeb, Globalstar, Amazon Project Kuiper και Facebook Athena. Ο αγώνας έχει ξεκινήσει, αλλά ίσως με μεγάλο τίμημα για την ανθρωπότητα και για δυστυχώς και για την έρευνα στην αστροφυσική.
Η αγανάκτηση των αστροφυσικών ήταν τόσο μεγάλη που αρκετοί εξέφρασαν τη δυσαρέσκειά τους, ενώ άλλοι άρχισαν τους υπολογισμούς. Γιατί όπως φαίνεται και αποδείχτηκε, δε γνωρίζουμε καλά τις επιπτώσεις 12.000 τέτοιων αντικειμένων στο νυχτερινό ουρανό καθώς και στην έρευνα. Χαρακτηριστική είναι η μελέτη ενός αστροφυσικού (https://twitter.com/cgbassa) που πραγματοποίησε προσομοιώσεις (https://twitter.com/cgbassa/status/1132551806125522945) για να δει πόσοι Starlink δορυφόροι θα είναι ορατοί καθόλη τη διάρκεια της νύχτας. Για περίπου 1600 δορυφόρους γύρω από τη Γη, 84 θα είναι πάνω από τον ορίζοντα και 15 ορατοί πριν την ανατολή του Ήλιου. Για 12.000, ο αριθμός αυτός από 15 γίνεται 100. Εκατό ορατοί δορυφόροι σε κάθε περιοχή του ουρανού!
Και τι έγινε θα πείτε. Το πρόβλημα είναι ότι αυτοί οι δορυφόροι είναι φτιαγμένοι από υλικά που ανακλούν το φως του Ήλιου με αποτέλεσμα να είναι πολύ λαμπροί κατά τη διάρκεια της νύχτας. Με απλά λόγια, θα βλέπουμε συνεχώς μικρές φωτεινές κουκίδες να κινούνται στο νυχτερινό ουρανό. Τόσο λαμπρές που θα έχουν σαν αποτέλεσμα να αλλάξει για πάντα η όψη του νυχτερινού ουρανού.
Μετά από την αντίδραση αστροφυσικών στο twitter ήρθε και η επίσημη ανακοίνωση (https://www.iau.org/news/announcements/detail/ann19035/?utm_source=Facebook&utm_medium=social&utm_campaign=SocialSignIn) της διεθνούς ένωσης αστρονομίας (Internationan Astronomical Union IAU https://iau.org) που αναφέρει την ανησυχία της ένωσης για την τοποθέτηση σε τροχιά γύρω από τη Γη των αστερισμών δορυφόρων.
Η IAU είναι η μεγαλύτερη ένωση αστροφυσικών στον κόσμο και μάχεται (https://www.iau.org/public/themes/light_pollution/) για τη διατήρηση του σκοτεινού ουρανού και την προστασία του μέσω προγραμμάτων (https://www.iau.org/science/scientific_bodies/commissions/B7/).
Ένα από τα σημεία της ανακοίνωσης είναι το δικαίωμα του ανθρώπου στη διατήρηση του οικοσυστήματος του καθώς και η προφύλαξη της πανίδας από τις επιπτώσεις των αλλαγών στο νυχτερινό ουρανό. Οι επιπτώσεις των αστερισμών δορυφόρων στους οργανισμούς που κατοικούν στη Γη είναι άγνωστες καθώς δεν έχουν γίνει μελέτες. Τα αντικείμενα αυτά θα είναι πολύ λαμπρά. Αποτέλεσμα: ο ουρανός θα είναι λαμπρός. Και ίσως θα πρέπει αποχαιρετίσουμε το νυχτερινό ουρανό, γιατί δε θα είναι πια όπως τον ξέραμε.
Το άλλο σημείο της αναφοράς της IAU είναι οι σφοδρές επιπτώσεις στην παρατηρησιακή αστροφυσική. Τόσο στο οπτικό μέρος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, όσο και στα ραδιοκύματα. Η ύπαρξη των αστερισμών δορυφόρων είναι πιθανό να πλήξει και τα νέα τηλεσκόπια που βρίσκονται υπό κατασκευή, όπως το European Extremely Large Telescope (ELT https://www.eso.org/sci/facilities/eelt/), καθώς και τα ραδιοτηλεσκόπια του μέλλοντος όπως το Square Kilometre Array (SKA https://www.skatelescope.org), αλλά και τηλεσκόπια που ήδη λειτουργούν ως ιχνηλάτες του SKA (MeerKAT https://www.ska.ac.za/gallery/meerkat/, ASKAP http://www.atnf.csiro.au/projects/askap/index.html κλπ). Για παράδειγμα, η πρώτη φωτογραφία της μαύρης τρύπας δε θα ήταν εφικτή αν δεν διασφάλιζε η αστρονομική κοινότητα τη μη χρήση ραδιοσυχνοτήτων από την υπόλοιπη ανθρωπότητα οι οποίες είναι απαραίτητες για την έρευνα στην αστροφυσική (γνωστή ως radio quiet zone).
Χαρακτηριστική είναι η ανακοίνωση (https://www.lsst.org/content/lsst-statement-regarding-increased-deployment-satellite-constellations) του τηλεσκοπίου Large Synoptic Survey Telescope LSST (https://www.lsst.org), το οποίο είναι αυτή τη στιγμή υπό κατασκευή στη Χιλή. Σκοπός τους είναι η παρατήρηση αστροφυσικών φαινομένων καθώς και αστεροειδών που πιθανώς να απειλήσουν τη Γη. Για το σκοπό αυτό είναι απαραίτητο ο νυχτερινός ουρανός να είναι σκοτεινός, αλλά όπως δηλώνουν, με την ύπαρξη αυτών των αστερισμών δορυφόρων, όλος ο νυχτερινός ουρανός θα καταστεί ακατάλληλος για έρευνα στην αστροφυσική, ιδιαίτερα από τηλεσκόπια που παρατηρούν μεγαλύτερη περιοχή του ουρανού. Μια από τις λύσεις είναι αλγόριθμοι που αφαιρούν το ίχνος που αφήνουν οι δορυφόροι καθώς περνούν μπροστά από το πεδίο που παρατηρεί το τηλεσκόπιο. Δυστυχώς αυτό δεν είναι εφικτό σε όλα τα τηλεσκόπια ανά τη Γη, λόγω σχεδιασμού ή δεν επαρκεί ώστε να αντιστρέψει επιπτώσεις των παρεμβολών.
Η λύση που προτείνουν οι αστροφυσικοί είναι η σωστή συνεργασία μεταξύ των φορέων που επιθυμούν να στείλουν αστερισμούς δορυφόρων σε τροχιά γύρω από τη Γη και αστροφυσικών. Ώστε να μειωθούν οι επιπτώσεις στην έρευνα που πραγματοποιείται στην αστροφυσική και βασίζεται στον σκοτεινό νυχτερινό ουρανό. Τα νέας γενιάς τηλεσκόπια έχουν σχεδιαστεί ώστε να έχουν μεγάλα κάτοπτρα για να μπορούν να ζουμάρουν και να παρατηρούν με μεγάλη ακρίβεια μακρινά αντικείμενα στο Σύμπαν. Λόγω κατασκευής, τέτοια τηλεσκόπια πρέπει να βρίσκονται στο έδαφος. Δε μπορούν να σταλούν στο διάστημα. Οπότε η έρευνα στην αστροφυσική βασίζεται στα επίγεια τηλεσκόπια σε ένα πολύ μεγάλο βαθμό.
Όλη αυτή η κινητοποίηση των αστροφυσικών φαίνεται όμως πως απέδωσε. Πριν μερικές μέρες το National Science Foundation (NSF) στις ΗΠΑ εξέδωσε επίσημη δήλωση (https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=298678) για συμφωνία μεταξύ SpaceX Starlink ώστε να μπορέσουν να διασφαλιστούν οι συχνότητες που χρησιμοποιούν οι αστροφυσικοί στα ραδιοκύματα και να αποφευχθούν οι παρεμβολές από δορυφόρους που θα καταστήσουν τα νέας τεχνολογίας ραδιοτηλεσκόπια ανίκανα να ανιχνεύσουν σήματα που προέρχονται από το διάστημα. Σκοπός λοιπόν είναι η συνεργασία (https://docs.fcc.gov/public/attachments/DA-19-342A1.pdf ) με ραδιοτηλεσκόπια ώστε να μην πληγεί η έρευνα στη ραδιοαστρονομία από παρεμβολές των δορυφόρων SpaceX Starlink και συγκεκριμένα στις συχνότητες 10.6 – 10.7 GHz, που χρησιμοποιούνται από την ραδιοαστρονομία για να μελετήσει φαινόμενα στο διάστημα, όπως για παράδειγμα η αστρογένεση μεταξύ άλλων.
Όπως χαρακτηριστικά είπε μια φίλη μου στο twitter: χωρίς τους αστροφυσικούς δε θα είχατε καν WiFi! Ας θυμίσουμε ότι το WiFi εφευρέθηκε από ραδιοαστρονόμους στο ινστιτούτο CSIRO της Αυστραλίας. Ας ελπίσουμε λοιπόν σε μια καρποφόρα συνεργασία μεταξύ αστροφυσικών και εταιριών στην λειτουργία αστερισμών δορυφόρων, ώστε να γίνουν σωστές μελέτες, να επωφεληθεί η ανθρωπότητα ως σύνολο και να προστατευτεί το περιβάλλον.
Πηγές
IAU statement (https://www.iau.org/news/announcements/detail/ann19035/?utm_source=Facebook&utm_medium=social&utm_campaign=SocialSignIn)
NSF spectrum coordination agreement (https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=298678)
Εικόνα: https://www.iau.org/public/images/detail/ann19035a/
Figure Caption: Ίχνη των 25 από τους 60 δορυφόρους Starlink όπως παρατηρήθηκαν από το τηλεσκόπιο στο Lowell Observatory της Αριζόνα τη νύχτα τις 25ης Μαΐου 2019, 2 μέρες μετά την εκτόξευση. Οι δορυφόροι καθώς περνούν μπροστά από το πεδίο παρατήρησης του τηλεσκοπίου αφήνουν ένα ίχνος πίσω τους, που εδώ τα βλέπουμε σαν παράλληλες γραμμές. Το πόσες και πόσο πυκνές είναι οι γραμμές εξαρτάται από την ημερομηνία παρατήρησης, αν αυτή είναι κοντά στην ημερομηνία εκτόξευσης, καθώς και από τον αριθμό των δορυφόρων εκείνη τη στιγμή στο νυχτερινό ουρανό.
Credit: Victoria Girgis/Lowell Observatory
