Satellieten: lichtvervuiling veroorzaakt door mobiele telefoons? – Spectrum van wetenschappen

BlueWalker 3 werd op 10 september 2022 gelanceerd en zette een antenne van 64 vierkante meter in zijn ongeveer 500 kilometer hoge baan. Tests uit 2023 hebben al een directe verbinding met 4G- en 5G-netwerken via smartphones mogelijk gemaakt, dus naast telecombedrijven AT&T en Vodafone toont nu ook Google interesse en behoort tot de investeerders.

Veel satellieten

Vanwege de grootte van de antenne wordt een grote hoeveelheid zonlicht teruggekaatst naar de aarde, waardoor BlueWalker 3 een van de helderste objecten aan de nachtelijke hemel is. Kort na zijn lancering scheen hij op mag 0,4, net als de ster Procyon in het sterrenbeeld Canis Minor. Dit is 400 keer helderder dan de limiet van 7 mag die vereist is door de Internationale Astronomische Unie. Dit betekent dat de satelliet aanvankelijk zwakker is dan de nieuw gelanceerde Starlink-satellieten, die verschijnen als reeksen lichtpuntjes aan de hemel, vooral in de dagen na de lancering. Maar dat zal binnenkort in perspectief worden geplaatst: zodra Starlink-satellieten hun laatste baan hebben bereikt, schijnen ze veel zwakker. Het Internationale Ruimtestation (ISS) trekt ook helderder door de lucht dan BlueWalker 3, maar is slechts een paar minuten zichtbaar en zal op zijn vroegst na 92 ​​minuten niet meer langs een observatieplaats passeren. Bovendien betekent de positie van zijn baan dat het ISS slechts ongeveer twee weken per twee maanden zichtbaar is in de avondhemel. Dit geldt ook voor BlueWalker 3, voor zover deze een vergelijkbaar traject kent. Voor directe communicatie met smartphones moeten echter in de operationele fase ruim 100 satellieten genaamd Bluebird de ruimte in worden gelanceerd op een hoogte van 400 kilometer. In de toekomst zullen velen van hen altijd tegelijkertijd zichtbaar zijn, en ze zullen aanzienlijk bijdragen aan de vervuiling van de nachtelijke hemel, vooral omdat de antennes van de Bluebird-satellieten groter zouden zijn dan die van de Blue Walker.

Bekijk BlueWalker 3 zelf

Omdat uit de eerste waarnemingen blijkt dat BlueWalker 3 inderdaad een van de helderste satellieten is, wilde ik de helderheid zelf bepalen, bijvoorbeeld door deze te vergelijken met sterren met een bekende helderheid. De eerste poging om de brug visueel te observeren mislukte: ik kon de satelliet niet vinden, en deze was blijkbaar zwakker dan op de website hemels-boven.com En hij verwachtte. Ik heb eerdere ervaring gehad met het meten van de helderheid op Starlink-satellieten, wat vaak niet met het blote oog te zien is. Daarom heb ik voor fotografie gekozen om de zwakste dingen beter vast te kunnen leggen en te meten.

Door hun snelle beweging trekken satellieten lijnen op beelden met langere belichtingstijden, waarvan de helderheid lastig in te schatten is vergeleken met puntsterren. Het doel was dus om de satellietpaden zo kort mogelijk te houden met behulp van heldere optica en korte belichtingstijden. Er werd gebruik gemaakt van een Canon M6 Mark II systeemcamera voorzien van een snelle KamLan lens met een brandpuntsafstand van 50 mm (F/1,1). Ik heb foto’s gemaakt in de videomodus met een belichtingstijd van 1/8 seconde en een gevoeligheid van ISO 12800 of ISO 6400.

De eerste beelden zijn gemaakt op 4 en 8 juni 2023 om 01.05 uur en 23.24 uur CEST (zie ‘Helder lichtpunt’). Hoewel de belichtingstijd kort is, lijkt het pad van de satelliet twee keer zo lang als de sterren in de afzonderlijke beelden. De helderheid van de satelliet werd bepaald ten opzichte van sterren waarvan de helderheid afkomstig was uit de Star Atlas 8-gids. In beide waarnemingen verscheen BlueWalker 3 met een helderheid van ongeveer 5,3 mag, waardoor hij aanzienlijk zwakker was dan de verwachte 2 mag. Tijdens de opnames gingen de Starlink-satellieten herhaaldelijk door het beeldveld.

De helderheid fluctueert

Begin oktober 2023 werd het gepubliceerd in het gespecialiseerde tijdschrift “Nature”. artikel, waar helderheidsmetingen van verschillende observatoria werden geëvalueerd. Het team van Sangeetha Nandakumar van de Universiteit van Atacama in Chili leidde een hoge helderheid van 2 mg af voor BlueWalker 3. Het resultaat vond weerklank in veel media, maar kwam niet overeen met mijn waarnemingen. Ik profiteerde van het volgende kijkvenster half oktober en kon de satelliet zien om 19:38 uur CET op de 15e en om 19:11 uur op de 16e, toen deze helderder was en gemakkelijk zichtbaar voor het blote oog (zie ‘ Storingsbronnen’). Bij het bepalen van de helderheid deed zich echter het probleem voor dat er niet genoeg heldere vergelijkingssterren in het relatief kleine beeldveld van 25 x 17 graden aanwezig waren. Op de 15e was de satelliet iets helderder dan de ster Etamen (Gamma Draconis) in het sterrenbeeld Draconis, ongeveer 2,0 mg. Op de 16e passeerde hij op de observatieplaats Kaunertal in de Alpen vlak over de noordelijke horizon onder Koshab (Beta ursei minoris) in Ursa Minor en was zwakker dan dit, ongeveer 2,2 micron. Voor een betere vergelijking wordt de satelliethelderheid doorgaans gebaseerd op een standaardafstand van 1000 km (zie tabel).

Een groep onder leiding van de Amerikaanse amateurastronoom Anthony Malama Satellietwaarnemingen in november 2022 De variërende helderheid wordt voornamelijk verklaard door verschillende oriëntaties van de uitgevouwen antenne: als deze zo is georiënteerd dat zonlicht rechtstreeks op een waarnemer op aarde wordt gereflecteerd, lijkt de satelliet helderder. Als het licht echter onder een vlakke hoek wordt gereflecteerd, lijkt de BlueWalker 3 merkbaar zwakker. Het is tenslotte hetzelfde effect dat ervoor zorgde dat de Iridium-satellieten van de eerste generatie helder flitsten en dat Starlink-satellieten ook onder bepaalde hoeken zeer helder maken. Zelfs als BlueWalker 3 niet merkbaar vaak oplicht, bestaat de angst dat het enorme aantal BlueBird-satellieten de natuurlijke sterrenhemel steeds meer zal vervuilen en observatie moeilijker zal maken – alleen maar om mobiele communicatie overal op aarde mogelijk te maken.