Seit jeher blicken Menschen auf der ganzen Welt verwundert in den Nachthimmel. Der sternenklare Nachthimmel hat nicht nur unzählige Werke der Musik, Kunst und Poesie inspiriert, sondern spielte auch eine wichtige Rolle bei der Zeitmessung, Navigation und landwirtschaftlichen Praktiken in viele Traditionen.
Für viele Kulturen gilt der Nachthimmel mit seinen Sternen, Planeten und der Milchstraße genauso wichtig ein Teil der natürlichen Umgebung wie die Wälder, Seen und Berge darunter. Unzählige Menschen auf der ganzen Welt blicken in den Nachthimmel: nicht nur Amateur- und Berufsastronomen, sondern auch gelegentliche Beobachter, die gerne in die Sterne schauen, um unseren Platz im Kosmos zu betrachten.
Allerdings verändert sich der Nachthimmel. Die bodengebundene Lichtverschmutzung nimmt nicht nur rapide zu, sondern auch wachsende Zahl von Satelliten und Weltraummüll im Orbit um die Erde beeinflusst auch den Nachthimmel.
Frühere Forschung zeigten, dass Satelliten und Weltraumschrott die Gesamthelligkeit des Nachthimmels erhöhen können. In ein neues Papier In Naturastronomiehaben meine Kollegen und ich dieses Wissen angewendet, um die Leistung einer großen astronomischen Himmelsdurchmusterung vorherzusagen. Wir haben festgestellt, dass dieses Phänomen die Umfrage um 7,5 % weniger effizient und 21,8 Millionen US-Dollar teurer machen kann.
Ein hellerer Himmel
Als Kulturastronom interessiere ich mich für die Rolle des Nachthimmels Kulturelle Traditionen auf der ganzen Welt. Mich interessiert vor allem wie Lichtverschmutzung und zunehmende Satellitenzahlen wirken sich auf verschiedene Gemeinschaften aus.
Die Zahl der Satelliten im Orbit wächst rasant. Seit 2019 hat die Zahl der funktionsfähigen Satelliten im Orbit zugenommen mehr als verdoppelt Zu rund 7.600. Der Anstieg ist hauptsächlich auf SpaceX und andere Unternehmen zurückzuführen große Gruppen von Satelliten starten um weltweit Hochgeschwindigkeits-Internetkommunikation bereitzustellen.
Wir schätzen, dass bis zum Ende dieses Jahrzehnts 100.000 Satelliten die Erde umkreisen werden. Kollisionen, die Weltraumschrott erzeugen, sind wahrscheinlicher während sich der Weltraum mit neuen Satelliten füllt. Andere Trümmerquellen sind z vorsätzliche Zerstörung von Satelliten bei Weltraumkriegstests.
Immer mehr Satelliten und Weltraumschrott reflektieren immer mehr Sonnenlicht auf die Nachtseite der Erde. Dies wird mit ziemlicher Sicherheit das Aussehen des Nachthimmels verändern und machen es den Astronomen schwerer Forschung betreiben.
Satelliten beeinflussen die Astronomie unter anderem dadurch, dass sie als sich bewegende Lichtpunkte erscheinen, die sich als Streifen auf den Bildern der Astronomen zeigen. Eine andere ist die Erhöhung diffuse Helligkeit des Nachthimmels. Das bedeutet, dass alle Satelliten, die zu dunkel oder zu klein sind, um einzeln gesehen zu werden, sowie all die kleinen Teile des Weltraumschrotts immer noch Sonnenlicht reflektieren, und ihre kollektive Wirkung besteht darin, den Nachthimmel weniger dunkel erscheinen zu lassen.
Schwere Zeiten für Astronomen
In unsere Forschungpräsentieren wir die ersten veröffentlichten Berechnungen der aggregierten Auswirkungen von Satelliten und Weltraumschrott im erdnahen Orbit auf große bodengestützte astronomische Forschungseinrichtungen.
Wir haben uns die Auswirkung auf das Geplante angesehen groß angelegte Vermessung des Nachthimmels ab 2024 am Vera-Rubin-Observatorium durchgeführt werden. Wir fanden heraus, dass bis 2030 reflektiertes Licht von Objekten in der erdnahen Umlaufbahn die diffuse Hintergrundhelligkeit für diese Vermessung wahrscheinlich um mindestens 7,5 % im Vergleich zu einem unverschmutzten Himmel erhöhen wird.
Dies würde die Effizienz dieser Erhebung ebenfalls um 7,5 % schmälern. Wir schätzen, dass dies über die zehnjährige Dauer der Umfrage die Gesamtkosten des Projekts um etwa 21,8 Millionen US-Dollar erhöhen würde.
Hellere Nachthimmel bedeuten, dass längere Belichtungen durch Teleskope erforderlich sind, um entfernte Objekte im Kosmos zu sehen. Dies bedeutet, dass für Projekte mit einer festen Beobachtungszeit weniger Wissenschaft geleistet wird und der Wettbewerb um den Zugang zum Teleskop zunehmen wird.
Darüber hinaus verringert ein hellerer Nachthimmel auch die Erkennungsgrenzen von Himmelsdurchmusterungen, und dunklere Objekte werden möglicherweise nicht erkannt, was zu verpassten Forschungsmöglichkeiten führt.
Einige astrophysikalische Ereignisse sind selten, und wenn Forscher sie nicht sehen können, wenn sie auftreten, besteht möglicherweise keine Möglichkeit, ein bestimmtes Ereignis während der Betriebszeit einer Vermessung einfach noch einmal zu sehen. Ein Beispiel für lichtschwache Objekte sind erdnahe Objekte – Kometen und Asteroiden in erdnahen Umlaufbahnen. Hellere Nachthimmel machen es wahrscheinlicher, dass solche potenziell gefährlichen Objekte unentdeckt bleiben.
Eine dramatische und beispiellose Transformation
Die Zunahme der diffusen Helligkeit des Nachthimmels wird auch die Art und Weise verändern, wie wir den Nachthimmel mit bloßem Auge sehen. Da das menschliche Auge einzelne kleine Objekte nicht so gut auflösen kann wie ein Teleskop, führt eine Zunahme von Satelliten und Weltraumschrott zu einer noch stärkeren Zunahme der scheinbaren Helligkeit des Nachthimmels. (Bei Verwendung eines Teleskops oder Fernglases könnte man die dunkleren Satelliten einzeln besser erkennen.)
Die prognostizierte Zunahme der Helligkeit des Nachthimmels wird es immer schwieriger machen, schwächere Sterne und die Milchstraße zu sehen, die beide wichtig sind verschiedene kulturelle Traditionen. Im Gegensatz zur „bodengestützten“ Lichtverschmutzung (die in der Nähe von Großstädten und dicht besiedelten Gebieten am schlimmsten ist), werden die Veränderungen am Himmel im Wesentlichen von überall auf der Erdoberfläche sichtbar sein.
Unsere Modelle geben uns eine konservative untere Grenze für eine wahrscheinliche Zunahme der Helligkeit des Nachthimmels. Wenn die Zahl der Satelliten und des Weltraumschrotts weiterhin mit der erwarteten Geschwindigkeit zunimmt, werden die Auswirkungen noch ausgeprägter sein.
Wie wir in unserem Artikel festhalten, „werden wir Zeugen einer dramatischen, grundlegenden und vielleicht halbpermanenten Transformation des Nachthimmels ohne historischen Präzedenzfall und mit begrenzter Aufsicht.“ Eine solche Transformation wird tiefgreifende Konsequenzen für die professionelle Astronomie sowie für alle haben, die einen unverschmutzten Nachthimmel sehen möchten.
Dieser Artikel wird neu veröffentlicht von Die Unterhaltung unter einer Creative-Commons-Lizenz. Lies das originaler Artikel.