En himmel full av satellitter?

Flere såkalte megakonstellasjoner av satellitter er planlagt i årene framover. De vil føre til over fem ganger så mange satellitter i bane rundt jorda som finnes der i dag. Vil det endre nattehimmelen vår?

Da SpaceX skjøt opp de rundt hundre første av potensielt 12 000 Starlink-satellitter i fjor var det mange som begynte å bekymre seg for om tilskuddet av alle disse nye satellittene vil endre nattehimmelen vår. Frykten var at det med tiden vil bli flere satellitter enn faktiske stjerner som er synlig for det blotte øye. Da ville de kjente og kjære stjernebildene bli erstattet av nye og hele tiden foranderlige stjernebilder etter hvert som satellittene flyttet seg over himmelen. Men hvor ille kommer det egentlig til å bli? Og hvordan vil det påvirke astronomien?

Hva vi allerede kan se

Allerede før megasatellittkonstellasjonene kommer på plass, er det en god del satellitter som svever over oss. Det er rundt 5000 satellitter som går i bane rundt jorda, men bare rundt 1900 av dem som er i drift, mens resten er for romsøppel å regne.

Men det er ikke enkelt å få øye på satellittene på nattehimmelen bare ved å se opp. Et kamera vil riktignok raskt avsløre noe av det som beveger seg der oppe:

Et bilde tatt av himmelen over Waldenburg i Tyskland. De fleste stripene er spor etter satellitter som har krysset himmelen. Bildet er satt sammen av 13-sekunders eksponeringer over en periode på 70 minutter. Bilde: Eckhard Slawik

Satellitter lyser ikke selv, men er synlige på himmelen fordi de reflekterer lyset fra sola. Skal de være synlige, må de derfor befinne seg i en posisjon hvor de blir opplyst av sola og de må de befinne seg over horisonten. Om natten vil de fleste satellitter befinne seg under horisonten og/eller bli skjult av jordas skygge. Og etter hvert som natten skrider frem vil jordas skygge dekke stadig mer av himmelen. Det er altså spesielt i halvmørket før soloppgang og halvmørket etter solnedgang at satellitter er synlige.

Diagram som viser hvordan synligheten til en satellitt endrer seg ut fra tidspunkt og sted. Bilde: ESO/L. Calçada

I løpet av skumringstimene er omtrent 5–10 av satellitter opplyst av sola og lyse nok til å bli sett med det blotte øye. Lurer du på hvilke lyssterke satellitter som befinner seg på himmelen over deg, kan du sjekke ut denne nettsiden.

Megasatellittkonstellasjonenes tid

Med megakonstellasjonene som planlegges av SpaceX, Amazon, OneWeb og flere kan antallet satellitter i bane rundt jorda vokse til 30 000 eller mer, altså over fem ganger så mange som i dag.

Poenget med de planlagte megasatellittkonstellasjonene er å kunne gjøre internett tilgjengelig for alle på hele kloden. Det er gode nyheter for steder som ellers ikke har tilgang på internett på grunn av infrastruktur eller andre utfordringer, eller hvor internett er alt for dyrt eller for dårlig slik det er i dag. Det er absolutt en god ting at alle skal kunne få tilgang på internett. Spørsmålet er hva det eventuelt går på bekostning av.

Mye av «bråket» rundt Starlink har sitt utspring i observasjoner gjort av satellittene like etter, og i dagene etter, oppskytning av satellittene, det vil si før de kommer opp i sine endelige baner. Rundt én dag etter oppskytning kan man observere dette synet på himmelen (fra et begrenset område på jorda) – en strøm av Starlink-satellitter:

I denne videoen har ikke Starlink-satellittene kommet særlig høyt ennå. Det er vanskelig å si akkurat hvor synlige satellittene vil være i sine endelige baner, 550 kilometer over bakken. Det har blitt anslått at rundt hundre satellitter vil være synlige med det blotte øye sett fra mørke steder i demring- og skumringstiden hver kveld, nær horisonten når megasatellittkonstellasjonene er på plass. Rundt 10 stykker vil være synlig høyere på himmelen.

En annen faktor er at det tar tid for satellittene å komme seg til den endelige banen sin. Det tar faktisk hele 45 dager. På veien dit vil satellittene være mer synlige enn når de har kommet fram. Nå ligger det an til å skulle skytes opp et parti på 60 satellitter hver måned i mange år framover. Det vil altså stadig være nye satellitter som er på vei opp i mange år fremover og som vil være godt synlige.

Konsekvenser for astronomien

Det kan høres ut som at stjernehimmelen vår ikke vil bli fullstendig ødelagt av disse satellittene, men at de vil sette spor. Hvordan disse satellittene vil kunne påvirke profesjonelle teleskoper er et eget kapittel. Og det har fått Den internasjonale astronomiske union (IAU) til å komme med en offisiell uttalelse vedrørende satellittkonstellasjoner. Selv sier SpaceX-sjefen Elon Musk bråkjekt at «[Starlink] will have ~0% impact on advancements in astronomy.»

European Southern Observatory (ESO) foretok nylig en studie for å anslå hva effekten av megakonstellasjoner vil være på deres – og noen andres – teleskoper. Det ligger enormt store investeringer i nåværende og fremtidige bakketeleskoper og det vil være et ufattelig tap om megasatellittkonstellasjonene skal gjøre dem ubrukelige. ESO holder for eksempel på å bygge sitt Extremely Large Telescope. Et annet stort og viktig teleskop som er under konstruksjon er Vera C. Rubin Observatory (tidligere kjent som Large Synoptic Survey Telescope, LSST).

ESO anslår at deres teleskoper vil bli «moderat påvirket» av megasatellittkonstellasjonene. De anslår at inntil 3 % av observasjonene gjort i skumringstimene kan bli påvirket, hvor lengre eksponeringer vil bli mest påvirket. Observasjoner som blir utført på andre tidspunkter i løpet av natten, vil bli enda mindre berørt.

Situasjonen er mye verre for teleskoper som Vera C. Rubin Observatory. Dette er et såkalt kartleggingsteleskop (eng. survey telescope). Det tar bilder av store deler av himmelen om gangen og kan slik fotografere hele himmelen med noen kvelders mellomrom for å få en fullstendig oversikt. Dette gjør teleskopet om og om igjen, og deretter kan bildene fra forskjellige kvelder sammenlignes for å se etter endringer. Det kan være i form av kortvarige fenomener som for eksempel supernovaer, gammaglimt, jordnære asteroider og den synlige motparten til gravitasjonsbølger.

Asteroiden 2013 MZ5 observert av kartleggingsteleskopet Pan-STARRS på Hawaii. Bilde: PS-1/UH

Det er anslått at for et teleskop som Rubin Observatory vil opptil 30 % til 50 % av eksponeringene bli «sterkt berørt» av megasatellittkonstellasjonene, avhengig av årstid og tiden på natten. Det vil dukke opp en satellitt i de astronomiske bildene med noen bilders mellomrom. At det dukker opp satellitter i astronomiske bilder er ikke noe nytt, men omfanget av problemet vil vokse seg mye større med megasatellittkonstellasjonene.

Spesielt er det observasjoner av potensielt farlige jordnære asteroider som vil bli mest påvirket, for disse blir observert også i skumringstimene. Det hjelper ikke med internett til alle dersom jorda blir truffet av en stor asteroide vi ikke fikk med oss at var på kollisjonskurs.

Starlink-satellittene, som kommuniserer med jorda via radiobølger, har også vakt bekymring blant radioastronomer som er redd for at radiobølger fra satellittene skal forstyrre noen av frekvensene som radioastronomer bruker for å lære om universet.

Mulige løsninger

Satellittene kan ikke stoppes fra å skytes opp. Men finnes det noen løsninger som kan minimere problemet?

Det er ikke nødvendigvis mulig å bare skru av teleskopet når satellitter kommer flyvende forbi. Kanskje samler man astronomiske data om et objekt hvor det er viktig med lang eksponering og hvor man må begynne på nytt igjen hver gang en satellitt kommer i veien. Dessuten kan Starlink-satellittene endre banene sine på egenhånd og observasjoner kan derfor ikke planlegges slik at satellittene unngås, for det er ikke godt å si nøyaktig hvor de vil være til enhver tid.

Illustrasjon av Starlink-satellitter i bane rundt jorda med sitt solcellepanel brettet ut. Illustrasjon: SpaceX

SpaceX har prøvd å dekke én av satellittene med et mørkere belegg for å gjøre at den reflekterer mindre lys og dermed blir seende mørkere ut på himmelen. Denne satellitten har fått kallenavnet ‘Darksat’. Observasjoner og simuleringer som er gjort for Darksat konkluderer med at belegget reduserer lysstyrken til satellitten med 55 %. Men det kreves enda større reduksjon i lysstyrke for at Starlink ikke skal ødelegge for observatorier som Rubin Observatory. SpaceX snakker også om å prøve ut en form for solskjerm for å redusere synligheten til satellittene.

I mellomtiden fortsetter de å skyte opp lyssterke satellitter. Den neste oppskytningen av Starlink-satellitter er planlagt for april. Da vil enda 60 satellitter plasseres i bane og i løpet av 2020 vil antallet Starlink-satellitter komme opp i 1500.

Les mer:

Relaterte innlegg

Legg inn en kommentar

Dette nettstedet bruker Akismet for å redusere spam. Lær om hvordan dine kommentar-data prosesseres.