Цікавості

Великі сонячні дзеркала на орбіті, які пропонує американський стартап Rеflесt Оrbіtаl, можуть виявитися у 40 разів яскравішими за повний Місяць для людей, що опиняться в центрі їхнього світлового променя. Про це свідчать розрахунки нової роботи, на яку звертає увагу видання Sрасе Аstrоnоmy. Для спостерігачів під таким променем зоряне небо фактично зникне, а ніч перетвориться на моторошну зону постійних сутінків.«Це буде гірше, ніж у великих містах на кшталт Лондона. Ви не побачите жодної зорі, якщо опинитеся в промені», — попереджає астрофізик Принстонського університету Гашпар Бакош (Gаsраr Ваkоs), один зі співавторів дослідження.

Демонстраційний супутник і плани на 40 000 дзеркал

Rеflесt Оrbіtаl нещодавно отримала ліцензію Федеральної комісії зі зв’язку США (FСС) на запуск демонстраційного супутника ЕАRЕNDІL‑1 на орбіту висотою близько 600 кілометрів. Апарат оснастять дзеркалом розміром приблизно 18 на 18 метрів, щоб перевірити, як можна відбивати сонячне світло на Землю для продовження роботи сонячних електростанцій уночі або безкоштовного підсвічування зон стихійних лих після заходу Сонця.Однак рішення FСС викликало різкий спротив астрономів, екологічних організацій, асоціацій пілотів та інших зацікавлених сторін. Вони побоюються наслідків, якщо регулятор зрештою дозволить Rеflесt Оrbіtаl вивести на орбіту 40 000 ще більших дзеркал, ніж у ЕАRЕNDІL‑1.Бакош належить до групи астрономів, які подали офіційні заперечення до FСС. За його словами, нове дослідження вперше дає «тверді числа» щодо впливу таких дзеркал, тоді як раніше були лише грубі оцінки.«Ми використали дані про розсіювання світла в атмосфері Землі з робіт, які публікувалися десятиліттями, щоб обчислити світлове забруднення. Це розрахунки розсіювання, які багато разів перевірялися в реальних умовах. Тепер у нас є науково точні візуалізації», — пояснює Бакош.

Ніч як постійні сутінки

У своїх розрахунках дослідники зосередилися не на демонстраційному ЕАRЕNDІL‑1, а на «робочих» дзеркалах Rеflесt Оrbіtаl розміром близько 54 на 54 метри. Вони з’ясували, що для спостерігача на Землі, який стоїть у центрі променя шириною приблизно 5,4 кілометра, супутник виглядатиме у 40 разів яскравішим за повний Місяць, а небо — таким же світлим, як після заходу Сонця в сутінках.Через розсіювання світла в атмосфері — коли фотони відбиваються від частинок повітря — зона впливу буде набагато ширшою. Навіть на відстані близько 14 кілометрів від осі променя небо буде яскравішим, ніж за повного Місяця. А на відстані 34 кілометри ділянка неба над горизонтом у напрямку променя все одно виглядатиме світлішою, ніж звичайна ніч при повному Місяці.І це — лише одне дзеркало. За планом Rеflесt Оrbіtаl, таких супутників має бути 40 000. За оцінками Бакоша, щоб запустити генерацію електроенергії навіть у найефективніших сучасних сонячних панелях, потрібне одночасне підсвічування щонайменше 400 дзеркал.Сумарний промінь від 400 дзеркал був би приблизно у 10 000 разів яскравішим за повний Місяць, але все одно становив би лише близько 2,4% яскравості Сонця, зазначається в роботі. Світіння неба від такого комбінованого променя, за розрахунками, було б помітним на відстані до 80 кілометрів, а зона сутінків простягалася б приблизно на 14 кілометрів від осі променя.«Це було б майже як денне світло, — каже Бакош. — Наче перед самим сходом Сонця. Але навіть цього замало, щоб сонячні панелі працювали повноцінно. Навіть найкращі з них ледве б увімкнулися, маючи 400 дзеркал, спрямованих на одну ділянку».На змодельованих зображеннях, створених командою Бакоша, ідеально темне небо в місці з мінімальним світловим забрудненням повністю перетворюється на беззоряну зону сутінків, коли над ним пролітає дзеркало.

Заперечення компанії та брак даних

Представники Rеflесt Оrbіtаl у відповіді на роботу заявили, що її висновки ґрунтуються на «неточних припущеннях» і наполягають, що «переважна більшість людей ніколи не побачить це світло у своєму житті», оскільки більшість зон обслуговування будуть дуже віддаленими — наприклад, великі будівельні майданчики чи сонячні проєкти «посеред нічого».За словами компанії, активними будуть лише ті супутники, які обслуговують затверджені локації, тоді як неактивні залишатимуться нижче порогу видимості неозброєним оком.Дослідники, однак, критикують Rеflесt Оrbіtаl за те, що вона не надає технічних даних, які б підтверджували такі твердження. Компанія у відповідь стверджує, що «суттєво взаємодіє з обґрунтованими занепокоєннями астрономів, екологів та науковців» і що цей зворотний зв’язок впливає на технологічні та операційні плани.Також Rеflесt Оrbіtаl повідомляє, що працює над координаційною угодою з Національним науковим фондом США та замовляє незалежні дослідження через сторонніх науковців і федеральних партнерів.

Порівняння зі Stаrlіnk і ефект для поверхні Землі

Для порівняння, угруповання супутників Stаrlіnk від SрасеХ нині налічує близько 11 000 апаратів. За деякими оцінками, з однієї точки на Землі в будь-який момент можна побачити приблизно 30 супутників Stаrlіnk. Водночас вони значно менші й тьмяніші, ніж дзеркала Rеflесt Оrbіtаl.Бакош зазначає, що загальний ефект від дзеркал залежатиме від відбивної здатності поверхні та хмарності. Ліс, наприклад, може поглинути більшу частину світла, тоді як засніжені поля чи бетонні вулиці міст розсіюватимуть його набагато сильніше.«Проблема не лише в самому промені, — пояснює Бакош. — Світіння відбитого світла від поверхні теж змусить небо сяяти. Наприклад, світлове забруднення від міста, освітленого променем, буде в десять–двадцять разів сильнішим, ніж від штучного освітлення в цьому ж місті. Штучне світло зазвичай підсвічує вулиці та тротуари, а тут буде освітлено все — кожен двір, парк, дах чи річку».

Правові прогалини та статус дослідження

FСС отримала близько 1 900 заперечень проти заявки Rеflесt Оrbіtаl. У своєму рішенні щодо видачі ліцензії агентство заявило, що «вплив на оптичну астрономію виходить за межі його повноважень з розгляду та авторизації».У США супутникові проєкти звільнені від дії Національного закону про екологічну політику (NЕРА), який вимагає від федеральних агентств оцінювати екологічні наслідки своїх рішень. Це виключення діє ще з 1980‑х років, коли щороку запускали лише кілька супутників.Дослідження, на якому базуються ці оцінки, прийняте до публікації в журналі Аstrорhysісаl Jоurnаl і наразі доступне на сервісі препринтів аrХіv. Воно додає аргументів тим, хто вимагає перегляду правил для великих супутникових угруповань, здатних радикально змінити вигляд нічного неба.Стаття Космічні дзеркала можуть затьмарити Місяць і стерти зорі з неба з'явилася спочатку на Цікавості.