Az IAU újabb állásfoglalása a műholdflottákról

A Nemzetközi Csillagászati Unió már 2019 júniusában hangot adott a tervezett kommunikációs műholdseregek csillagászati megfigyelésekre gyakorolt kedvezőtlen hatásaival kapcsolatos aggodalmainak. Az Unió legfrissebb közleményében a jelenleg ismert hatásokat és helyzetet összegzi.

A 2019. júniusi közlemény megjelenése után az IAU végrehajtó Bizottsága felkérte a “sötét és csendes ég védelméért” felelős munkabizottságot a helyzet elemzésére, valamint párbeszéd kezdeményezésére a műholdakat nagy tömegben felbocsátani készülő cégekkel a hatások csökkentése érdekében.

A munka során a csoport számos csillagásztól és szervezettől kért be adatokat a kiépítendő műholdhálózatok tagjainak felbukkanási gyakoriságára, fényességére, és különféle hatásaira nézve. Tekintettel az elvégzett szimulációk során alkalmazott, egyelőre részben bizonytalan értékű paraméterekre, az eredmények természetesen bizonyos óvatossággal kezelendők.

1) A felbocsátandó műholdak számát illetően is nagy a bizonytalanság, a szimulációkat viszonylag nagy mintára, 25 ezer műholdra végezték el. Ezzel a Földről bármely adott pillanatban a horizont felett tartózkodó műholdak száma 1500 és néhány ezer között változik, a földrajzi szélesség függvényében. Legtöbbjük a horizonthoz közel helyezkedik el, csupán néhány halad át a zenit közelében, azonban 30 fok horizont feletti magasság felett (ahol a légköri viszonyok már lehetővé teszik a csillagászati megfigyeléseket) számuk 250–300-ra tehető, amelyek nagy része szabad szemmel láthatatlan marad.

2) A csillagászati sötétség bekövetkeztekor (amikor a Nap a 18 fokkal süllyed a horizont alá) a megvilágított, horizont feletti műholdak száma körülbelül 1000, melyek közül 160 lehet 30 foknál magasabban. A számok éjfél felé haladva az idővel csökkennek, ahogyan ezek a holdak is a Föld árnyékába kerülnek.

3) Egyelőre nem számítható ki teljes bizonyossággal a szabad szemmel látható műholdak száma, mivel ezek fényviszszaverő képessége sem ismert (jelenleg is folynak kísérletek a SpaceX laboratóriumaiban a műholdak sötétebbé tételére). Mindazonáltal a sötét, természetes ég látványa minden bizonnyal jelentősen változik, mivel a műholdak mindegyike fényesebb a jelenleg Föld körül keringő ember alkotta objektumoknál (néhány kivétellel, például a Nemzetközi Űrállomásnál). A változás elsősorban a horizonthoz közel jelentős, a zenit felé haladva csökkenő tendenciát mutat majd.

4) A műholdakból álló, immár közismert láncok a felbocsátást követően figyelhetők meg, majd a műholdak magasabb pályára állásával ezek a fényes, szorosan egymást követő fénypontok valamelyest halványodnak és széthúzódnak. Ezen műholdláncok hatása és gyakorisága elsősorban a felbocsátások ütemezésétől függ.

5) A szabadszemes láthatóságnál is fontosabb, hogy a műholdak a földi nagy tudományos műszerek számára mindenképpen fényesek maradnak. Elsősorban a nagy látómezejű megfigyeléseket igénylő csillagászati programokat érinti rendkívül rosszul a műholdak nagy száma. Például a Rubin Observatoryban (régebbi nevén LSST) a modellek szerint a szürkületi órákban készült 30 másodperces expozíciós idejű felvételek 30%-át érinti a probléma. Kisebb látómezejű megfigyeléseknél a probléma valamivel kisebb mértékben jelentkezik. Elméletileg lehetséges a műholdak pályájának, valamint a megfigyelt objektum pozíciójának ismeretében a megfigyeléseket egy-egy műhold átvonulásának idejére felfüggeszteni, majd az adatgyűjtést és feldolgozást folytatni, így műholdak zavaró hatásától mentes felvételeket készíteni. Mindazonáltal a műholdak nagy száma jelentős kiesést eredményez, szükségessé téve a rendszerek jelentős fejlesztését, és tovább bonyolítva és csökkentve az amúgy is szűkös, kiosztásra váró távcsőidő felhasználását.

Vingler Béla felvétele az Orion csillagképről Starlink-nyomokkal. A kép 2020. március 27-én készült, Győrújfalu határából. Canon 700D 35 mm, 120 s, ISO 1600.

A fenti megállapításokat és az eddig megtett lépéseket ismertető anyag az IAU honlapján elérhető. Mindazonáltal ezen megállapítások elsősorban az optikai tartományra vonatkoznak, ami nem jelenti azt, hogy a rádió- vagy szubmilliméteres tartományban végzett megfigyelések kevésbé lennének fontosak – az ezekre gyakorolt hatások vizsgálata még folyamatban van. Az IAU ezen felül rendkívül aggasztónak tartja a műholdak hatását a földi megfigyelésekre nézve mind rádió-, optikai és infravörös tartományban, amely jelentős emberi és anyagi forrásokat von el a kutatástól a helyzet vizsgálatára és a lehetséges megoldások kidolgozására.

Jelentős figyelmet kell fordítanunk a természetes csillagos égbolt állapotának megóvására a világ még meglevő sötét helyein, hiszen a csillagos égbolt látványa a teljes emberiség kulturális örökségének elválaszthatatlan része. Ez az egyik legfontosabb üzenet, amely a témának szentelt közös IAU-UNESCO honlapon is megjelenik.

A szak- és amatőrcsillagászati megfigyeléseket érintő hatások mérséklése, kiküszöbölése érdekében az IAU szoros együttműködésben dolgozik az American Astronomical Society-vel (Amerikai Csillagászati Társaság) és továbbra is párbeszédet szorgalmaz az űrkutatási intézményekkel és magáncégekkel, amelyek jelenleg hasonló műholdhálózatot üzemeltetnek vagy terveznek felbocsátani.

Az IAU hangsúlyozza, hogy jelenleg nincs nemzetközileg elfogadott szabályozás vagy útmutatás a Föld körül keringő objektumok fényességére nézve. Mind ez idáig ez a kérdés nem állt az érdeklődés homlokterében, most azonban fontossága rohamosan növekszik. Ennek megfelelően az IAU rendszeresen beterjeszti majd jelentéseit az Egyesült Nemzetek az űr békés felhasználásáért felelős bizottsága elé (COPUOS), felhívandó a világ vezetőinek figyelmét a problémára.

Az IAU hasonlóképpen hangsúlyozza, hogy a technológiai fejlődés csak a tudományos fejlődéssel párhuzamosan valósulhat meg. Kétségtelen, hogy a kérdéses műholdak sem működhetnének és kommunikálhatnának a csillagászat és a fizika eddig elért eredményei nélkül. Mindannyiunk érdeke, hogy lehetővé tegyük és támogassuk az alapkutatásokkal, beleértve a csillagászattal és az égi mechanikával, relativitáselmélettel kapcsolatos munkát.

iau.org, iau2001 Press Release – Mpt

Kiemelt kép: A Hold előtt áthúzó Starlink műhold 2020. március 29-én, Molnár Attila felvételén.