Mohou družice zničit hvězdnou oblohu? Vědci varují, že noční obloha už brzy nemusí být stejná

Současné plány počítají s vypuštěním více než 1,7 milionu družic na nízkou oběžnou dráhu Země. Podle nové studie Evropské jižní observatoře (ESO) by takový scénář měl pro astronomii „devastující důsledky“. Autoři dospěli k závěru, že pro zachování kvalitních astronomických pozorování by kolem Země nemělo obíhat více než 100 000 slabě svítících družic, které nejsou viditelné pouhým okem.

Studie jako první komplexně vyhodnotila nejen stopy, které družice zanechávají na astronomických snímcích, ale také jejich vliv na celkové zesvětlování noční oblohy.

Od roku 2019 vzrostl počet družic na oběžné dráze z několika tisíc na více než 14 000, převážně díky síti Starlink společnosti SpaceX. Další plány jsou ale mnohem ambicióznější. SpaceX například navrhuje vypustit až milion nových družic určených pro vesmírná datová centra. Další stovky tisíc satelitů plánují společnosti E-Space nebo čínské projekty CTC-1 a CTC-2.

Podle hlavního autora studie Oliviera Hainauta už současný vývoj překračuje hranici, kterou je astronomie schopna snést. Zatímco SpaceX v posledních letech přijala opatření ke snížení jasu svých družic, rozsah nových plánovaných konstelací představuje zcela novou úroveň problému.

Největší hrozbu představují „zrcadlové“ družice

Obzvlášť kontroverzní je projekt americké společnosti Reflect Orbital. Ta chce do roku 2035 vypustit až 50 000 družic, které budou pomocí velkých zrcadel odrážet sluneční světlo na vybraná místa Země a poskytovat noční osvětlení.

Podle simulací ESO by šlo o nejjasnější umělé objekty, jaké kdy kolem Země obíhaly. Z pohledu člověka stojícího přímo v osvětleném pásu by družice zářila až čtyřikrát jasněji než úplněk. I mimo odražený paprsek by byla přibližně stejně jasná jako planeta Venuše. Ve světelně znečištěných městech by se stovky těchto družic staly prakticky jedinými výrazně viditelnými objekty na obloze.

Hainaut vytvořil počítačové simulace zahrnující pohyb i jas současných i plánovaných družic. Ukázalo se, že při realizaci megakonstelace SpaceX by se na každém snímku pořízeném dalekohledem Very Large Telescope (VLT) v Chile objevovaly desítky světelných stop, které by mohly znehodnotit až 28 % zorného pole.

Ještě vážnější situace by nastala u širokoúhlých observatoří, například Vera C. Rubin Observatory, kde by byly během několika hodin každé noci nepoužitelné velké části pořízených snímků. V případě plného rozvinutí projektu Reflect Orbital by podle autorů studie prakticky každý snímek pořízený v době, kdy družice osvětluje Slunce, ztratil vědeckou hodnotu.

Světelné znečištění roste i bez viditelných družic

Problém nepředstavují jen jasné stopy na fotografiích. I družice, které nejsou pouhým okem viditelné, vytvářejí difuzní světelný závoj, zatímco světlo jasnějších satelitů se rozptyluje v atmosféře a zvyšuje celkový jas noční oblohy.

Právě tento efekt studie zohlednila vůbec poprvé. V případě celé konstelace Reflect Orbital by podle výpočtů mohla být noční obloha třikrát až čtyřikrát jasnější než dnes. Takové zesvětlení by výrazně omezilo možnost pozorovat velmi slabé objekty, například vzdálené galaxie, planety podobné Zemi u jiných hvězd nebo potenciálně nebezpečné asteroidy.

Podle autorů lze nejhorším dopadům předejít pouze omezením počtu družic. Za přijatelný považují přibližně 100 000 satelitů, které budou natolik slabé, že nebudou viditelné pouhým okem z míst s tmavou oblohou. Pokud by byly jasnější, musel by být jejich počet ještě výrazně nižší.

Na základě studie zaslala ESO společně s Mezinárodní astronomickou unií a britskou Královskou astronomickou společností své připomínky americké Federální komisi pro komunikace (FCC), která nyní posuzuje žádosti společností SpaceX a Reflect Orbital o povolení nových megakonstelací.

Podle Hainauta představuje nízká oběžná dráha Země cenný společný prostor, který umožňuje nejen globální komunikaci, ale i astronomický výzkum. Bez účinné regulace by však mohlo dojít k nenávratnému poškození noční oblohy, kterou lidstvo využívá k pozorování vesmíru po tisíce let.