В Ниуэ стараются не отсвечивать

На мировом уровне борьбу за темный небосвод ведет некоммерческая Международная ассоциация по борьбе со световым загрязнением (IDA). Уже более 130 поселений из разных стран присоединились к разработанной ею программе, уменьшили засветку и получили сертификаты «Места темного неба» (Dark Sky Place).

В пресс-релизе IDA поясняется, что заявка от Ниуэ поступила еще в середине 2018 года. С тех пор местные власти приняли рекомендованные ассоциацией меры: проинформировали и обучили население, обновили системы уличного и домашнего освещения. В Ниуэ надеются, что сертификаты IDA помогут сделать остров своего рода «заповедником звездного неба», который привлечет множество туристов, любителей астрономии и астрофотографии.

Островное государственное образование Ниуэ имеет особый статус в составе Новой Зеландии и управляется полностью самостоятельно. Его население — немногим более 1600 человек, причем в традициях местных жителей ночное небо играет особую роль. Люди здесь с незапамятных времен путешествовали между островами, полагаясь на сложные навигационные схемы, и использовали звезды в качестве ориентиров.

 

Свет как загрязнитель

Световое загрязнение — это засвечивание неба в темное время суток искусственными источниками света. Излучаемый свет устремляется или отражается вверх, из-за чего над городами образуются световые купола.

Содержащиеся в воздухе мельчайшие частицы пыли дополнительно преломляют свет, отражая и рассеивая его. Из-за этого видимая газообразная оболочка, окружающая Землю, освещается сильнее. К примеру, 80% жителей США и половина жителей Европы из-за засветки практически не видят Млечный Путь.

Рассеивающийся в приземных слоях тропосферы свет изменяет биологические ритмы живых существ, мешает астрономам наблюдать за небесными светилами и исследовать космос. Рассеивание света в атмосфере снижает контраст между звездами и небосводом. Ученым приходится строить телескопы вдали от городов, ставить усиливающие контраст широкополосные фильтры.

Это позволяет рассмотреть тусклые объекты, но визуально снижает яркость, сильное приближение становится невозможным. Световое загрязнение препятствует изучению туманностей, галактик, удаленных звезд.

Как рассказал «Стимулу» ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт, свечение с Земли — очень серьезная помеха для исследования небесных источников света в оптическом диапазоне, да и не только в оптическом. Дело в том, что земные источники приводят к свечению собственно атмосферы, и таким образом создается фон, наблюдать на котором небесные объекты трудно. Поэтому выбор мест для установки телескопов — очень непростая задача.

«В США в штате Аризона есть небольшой городок Флагстафф, в нем живут около 70 тысяч жителей, — приводит пример Натан Эйсмонт. — Это университетский городок Университета Северной Аризоны, где астрономия — одна из наиболее полно представленных наук. В этом городке размещено двенадцать телескопов. Флагстафф находится в пустыне, и природные условия для наблюдений оцениваются как очень благоприятные. Чтобы сохранить эти условия, городские власти приняли специальные законодательные меры, устанавливающие правила освещения города. Эти правила определяют характеристики фонарей, освещающих улицы, и нормы их размещения. Основная цель — снизить до минимума подсветку атмосферы городскими осветительными устройствами».

 

Кто портит снимки астрономам

Однако астрономам мешает не только свечение с Земли. Серьезные помехи для наблюдений создает и огромное множество спутников и частей космических аппаратов, которые находятся в космосе.

«На околоземных орбитах сейчас насчитывается около 21 тысячи объектов размером более десяти сантиметров, — поясняет Натан Эйсмонт. — В основном это космический мусор, который человечество накопило со времени запуска первого спутника в 1957 году. Строго говоря, фрагментов мусора значительно больше, приведенная цифра относится к так называемым каталогизированным объектам, то есть таким, орбиты которых известны. Что с этим делать, пока никто не знает. Предлагаемые способы либо чушь, либо попытки получить государственные деньги на заведомо неисполнимые проекты. Те способы, которые могли бы работать, слишком дорогие. Запуск стоил дешевле, чем уничтожение».

По словам ученого, в основном эти объекты летают на высотах до 1200 км. Далее есть группа навигационных спутников на высотах от 18 тыс. до 23 тыс. км. Их около 90. И еще аппараты на геостационарной орбите (высота — 36 тыс. км), там все забито до предела. Все они видны в телескопы и мешают наблюдениям. Хорошо заметны даже те, что входят в группу летающих в окрестности солнечно-земных коллинеарных точек либрации, находящихся в 1,5 млн км от Земли.

Но уже в ближайшие годы в поле зрения астрономов появятся еще десятки тысяч спутников. Речь идет о проектах, которые помогут обеспечить жителей Земли широкополосным доступом в интернет в любой точке планеты.

В конце января компания SpaceX Илона Маска отправила в космос четвертую партию из 60 спутников системы Starlink. По плану, уже через несколько лет их станет более полутора тысяч и Starlink охватит всю Землю услугами связи нового поколения. Впоследствии покрытие и пропускную способность сети будут увеличивать, из-за чего орбитальная флотилия системы вырастет до 12 тыс., а затем до 42 тыс. аппаратов.

Не теряют времени и конкуренты Маска. Седьмого февраля с космодрома Байконур был запущен кластер спутников для британской компании OneWeb, еще одну партию ракета-носитель «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» отправила в космос 21 марта. А гигант Amazon продвигает собственный проект под названием Kuiper, это еще более 3200 аппаратов.

Как показали расчеты Международного астрономического союза (МАС), невооруженным глазом рассмотреть спутники связи в основном будет невозможно, однако они будут оставлять следы на фотографиях, получаемых посредством оптических телескопов.

Особенно сильно пострадает Большой синоптический обзорный телескоп (Large Synoptic Survey Telescope, LSST) и другие обзорные телескопы, которые непрерывно исследуют большие участки ночного неба. По данным экспертов МАС, из-за вывода на орбиту всех зондов Starlink, без учета спутников других компаний, будут испорчены около трети снимков, полученных с выдержкой более 30 секунд.

В МАС отметили, что сейчас нет никаких международных правил, регулирующих яркость рукотворных космических объектов. В связи с этим астрономы планируют регулярно представлять результаты своих расчетов на заседаниях Комитета ООН по мирному использованию космоса. Сильно обеспокоены ситуацией и в России. Ученые Российской академии наук подготовили в ООН жалобу на Starlink.

Как пояснил Натан Эйсмонт, яркость объектов при их наблюдении с Земли обратно пропорциональна квадрату расстояния до них и самой серьезной помехой для астрономов являются спутники, летающие ближе всего к Земле. А те десятки тысяч аппаратов, которые будут раздавать землянам скоростной интернет, как раз находятся совсем недалеко — на расстоянии до тысячи километров.