Конец астрономии? Почему бум искусственных звезд навсегда изменит небо

МАДРИД - Астрономы отнесли новый объект к числу самых ярких на небе. Это не звезда и не планета: это BlueWalker 3, прототип нового флота из десятков спутников, которые будут обеспечивать связь 5G из космоса. Решение технологической задачи - обеспечить связь в любой точке планеты - открывает перед нами новые горизонты. Изменив многие ландшафты и климат всей планеты, человеческая цивилизация преобразует и облик ночного неба. "В глазах любого человека, не только астронома, взгляд на небо в 2019 году стал выглядеть радикально иначе. Тогда компания SpaceX Элона Маска начала выводить на орбиту спутник Starlink - крупнейший из так называемых мегаконстелляций спутников, которые выводят на орбиту новые участники, предлагающие глобальное покрытие высокоскоростным интернетом (в том числе Amazon и OneWeb). Теперь такие спутники побили рекорд яркости: согласно исследованию, опубликованному в научном журнале Nature, если считать BlueWalker 3 звездой, то он вошел бы в десятку самых ярких из 9096 звезд, которые человеческий глаз может различить невооруженным глазом. Авторы исследования предупреждают, что нынешнее бесконтрольное распространение этих искусственных звезд представляет опасность для науки: "Все отрасли наблюдательной астрономии могут быть затронуты. Несмотря на принимаемые нами меры, эти спутники могут спутаться с переменными астрономическими объектами или оставить в наших данных следы, которые приведут к неожиданным последствиям", - говорит Мередит Роулз, участвовавшая в исследовании из Вашингтонского университета. Кроме того, астрономическое сообщество начинает изучать их влияние на окружающую среду. Поскольку через несколько лет на низкой околоземной орбите будут находиться сотни тысяч таких спутников, есть опасения, что они могут содержать материалы, способные нанести ущерб озоновому слою. "Для тех, кто приходит в астрономию, эти изменения в небе - новый элемент, делающий его более динамичным. Зрелище темного ночного неба - это уже не только звезды и планеты, которые мы видим неподвижно на небесном своде. Теперь мы видим и спутники, которые движутся, и это движение отличает их от естественных звезд. Как объясняет астрофизик Боря Тосар в своих вводных лекциях по астрономии, "спутники светят не потому, что у них есть свой собственный свет, а потому, что они отражают свет Солнца. Они построены из высокоотражающих материалов, поэтому, несмотря на их малые размеры (спутники Starlink похожи на стиральную машину, на которой установлена солнечная батарея размером с дом на колесах), мы видим их такими же яркими, как звезду радиусом в миллионы километров, расположенную в нескольких световых годах от нас". Тосар особенно отмечает, что большое внимание привлекают "поезда" спутников Starlink, которые движутся по одной линии во время подъема на конечную орбиту высотой 550 км. "Астрономические приложения для мобильных телефонов, а также сайты, такие как Heavens Above, используются любителями и профессионалами для точного определения времени пролета спутников, таких как BlueWalker 3, в любой точке мира. Оскар Бланко выполняет эту двойную роль. Он учит посетителей астрономического центра Trevinca, расположенного в городе А-Вейга (провинция Оуренсе), как их определять. При этом ему удается избежать царапин, оставляемых спутниками на астрофотографиях. Для получения таких снимков требуется не менее нескольких секунд с открытым объективом, и тогда движущиеся точки спутников превращаются в полосы, перечеркивающие небо. К счастью, у астрофотографов есть компьютерные программы, позволяющие стирать эти следы спутников. Но для этого нужно сделать несколько снимков, и не всегда их удается удалить", - поясняет Бланко. Дискомфорт, причиняемый спутниками, которые летом видны почти всю ночь и достигают значительной высоты над горизонтом, дает хорошее представление о помехах, которые новые мегаконсоли могут создать для астрономических исследований". Джереми Треглоан-Рид - исследователь экзопланет, работающий в пустыне Атакама в Чили. Он является одним из ведущих авторов научной статьи о яркости BlueWalker 3 и решил изучить этот вопрос, "потому что после его развертывания в ноябре 2022 года пошли разговоры о том, что это будет началом конца астрономии. Но то же самое говорили, когда мы начали наблюдать вспышки спутников Iridium в конце XX века". Треглоан-Рид утверждает, что в целом и на данный момент это не кажется большой проблемой. Но она может стать таковой, "если распространение не будет контролироваться и не будут приняты меры по уменьшению количества солнечного света, отражаемого спутниками". Прохождение спутника с яркостью, превышающей рекомендуемый предел в 7 баллов, может испортить все изображение, полученное с помощью специальных телескопов, таких как обсерватория имени Веры К. Рубин [строится на севере страны]. Согласно результатам последних исследований, яркость BlueWalker 3 достигает 0,4 величины. Эта цифра может показаться обнадеживающей, но это не так: она означает, что она в 437 раз ярче, чем рекомендуется. Как поясняет Треглоан-Рид, яркость небесных тел измеряется по обратной шкале: "Чем выше яркость, тем меньше число магнитуды; кроме того, это логарифмическая шкала, поэтому уменьшение на пять единиц означает, что объект будет в 100 раз ярче". Эксперты согласны, что проблема не в данном конкретном аппарате, а в том, что к 2030 г. ожидаются сотни тысяч спутников, запущенных самыми разными компаниями. BlueWalker 3, побивший рекорды благодаря своей гигантской антенне площадью 64 кв. м, является лишь пробным запуском новой сети оператора AST SpaceMobile, которая будет насчитывать около 90 спутников размером до семи раз больше, называемых BlueBirds. Это сделает их по крайней мере такими же яркими, как Сириус - самая яркая звезда на небе. Вид ночного неба может измениться навсегда. Существует риск, что в этом виде будут преобладать не звезды, а движущиеся спутники", - объясняет Майк Пил (Mike Peel) из Имперского колледжа Лондона, также участник исследования, опубликованного в журнале Nature. "Для того чтобы избежать этого, существует общая рекомендация о предельной величине 7, которая подразумевает настолько слабую яркость, что ее невозможно увидеть невооруженным глазом", - добавляет Пил. Международный астрономический союз (IAU) посвятил этой проблеме симпозиум, который пройдет в октябре на канарском острове Ла-Пальма. Испанский исследователь Давид Галади, член комиссий МАС, изучающих влияние мегаспутников на астрономию, отмечает, что на научной встрече в Ла-Пальме на первый план вышло влияние на окружающую среду: "Существует значительная озабоченность по поводу влияния на атмосферу увеличения количества запусков спутников, а также повторных входов в атмосферу, поскольку все, что поднимается на низкую околоземную орбиту, в конечном итоге снова падает вниз", - говорит Галади. "Поддержание этих роев из сотен тысяч спутников будет означать, что каждые несколько лет один из них будет падать и разрушаться при входе в атмосферу, - говорит Галади, - что приведет к поступлению в верхние слои атмосферы большого количества испарившихся инородных веществ, например, алюминия, со скоростью, в 10 раз превышающей естественный вклад метеоритов. А образование оксидов алюминия может повлиять на озоновый слой", - поясняет исследователь. "Учитывая эту теоретическую возможность повреждения озонового слоя, о которой говорилось в докладе на симпозиуме в Ла-Пальме, Галади указывает на необходимость проведения дополнительных исследований для количественной оценки этого воздействия. Он также критикует тот факт, что компании, запускающие мегаспутники, не обязаны проводить исследования воздействия на окружающую среду в верхних слоях атмосферы в отсутствие международных норм, регулирующих использование низкой околоземной орбиты: "Это похоже на Дикий Запад. В то время как исследования этого нового вида загрязнения окружающей среды находятся в зачаточном состоянии, гораздо больше исследований проводится по световому загрязнению, которое принесет с собой распространение спутников", - добавляет он. Джереми Треглоан-Рид предупреждает, что "даже если все операторы будут соблюдать рекомендацию, согласно которой максимальная яркость их спутников должна быть равна 7-й величине и, таким образом, не будет видна невооруженным глазом, они все равно будут вносить свой вклад в фоновое свечение неба". По мнению исследователя, это приведет к стиранию с неба самых слабых звезд, различимых человеческим глазом, если более полумиллиона спутников, запланированных на 2030 год, станут реальностью. Этот риск подтверждается данными недавнего исследования испанца Сальвадора Бара, опубликованного в журнале Nature Astronomy. По мнению Мередит Роулз, эта новая форма светового загрязнения совершенно отличается от обычной, от которой мы могли бы спастись, переехав в места, удаленные от городов и поселков. "Однако спутники вращаются вокруг всей планеты. Когда все эти мегаконстелляции будут построены, на Земле не останется места, куда можно будет сбежать и наблюдать темное, чистое ночное небо", - сетует Роулз. "Франсиско Доменек и Хосе А. Альварес"© EL PAÍS, SL "