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    Novo estudo do ESO avalia o impacto das constelações de satélites em observações astronômicas

    Áreas do céu mais afetadas por constelações de satélites. Crédito:ESO

    Astrônomos recentemente levantaram preocupações sobre o impacto das megaconstelações de satélites na pesquisa científica. Para entender melhor o efeito que essas constelações podem ter nas observações astronômicas, ESO encomendou um estudo científico de seu impacto, focando em observações com telescópios do ESO no visível e infravermelho, mas também considerando outros observatórios. O estudo, que considera um total de 18 constelações de satélites representativas em desenvolvimento pela SpaceX, Amazonas, OneWeb e outros, juntos totalizando mais de 26 mil satélites, agora foi aceito para publicação em Astronomia e Astrofísica .

    O estudo descobriu que grandes telescópios como o Very Large Telescope (VLT) do ESO e o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO serão "moderadamente afetados" pelas constelações em desenvolvimento. O efeito é mais pronunciado para longas exposições (de cerca de 1000 s), até 3% dos quais podem ser arruinados durante o crepúsculo, o tempo entre o amanhecer e o nascer do sol e entre o pôr-do-sol e o anoitecer. Exposições mais curtas seriam menos impactadas, com menos de 0,5% das observações deste tipo afetadas. As observações realizadas em outros horários durante a noite também seriam menos afetadas, pois os satélites estariam na sombra da Terra e, portanto, não iluminados. Dependendo do caso da ciência, os impactos poderiam ser reduzidos fazendo-se mudanças nos cronogramas de operação dos telescópios do ESO, embora essas mudanças tenham um custo. Do lado da indústria, um passo eficaz para mitigar os impactos seria escurecer os satélites.

    O estudo também descobriu que o maior impacto poderia ser em pesquisas de campo amplo, em particular aqueles feitos com grandes telescópios. Por exemplo, até 30% a 50% das exposições com o Observatório Vera C. Rubin da National Science Foundation dos EUA (não uma instalação do ESO) seriam "gravemente afetadas, "dependendo da época do ano, a hora da noite, e as premissas simplificadoras do estudo. As técnicas de mitigação que poderiam ser aplicadas nos telescópios do ESO não funcionariam para este observatório, embora outras estratégias estejam sendo ativamente exploradas. Mais estudos são necessários para compreender completamente as implicações científicas desta perda de dados observacionais e complexidades em sua análise. Telescópios de pesquisa de campo amplo, como o Observatório Rubin, podem rastrear grandes partes do céu rapidamente, tornando-os cruciais para detectar fenômenos de curta duração, como supernovas ou asteróides potencialmente perigosos. Devido à sua capacidade única de gerar conjuntos de dados muito grandes e encontrar alvos de observação para muitos outros observatórios, comunidades de astronomia e agências de financiamento na Europa e em outros lugares classificaram os telescópios de pesquisa de campo amplo como uma prioridade para futuros desenvolvimentos em astronomia.

    Astrônomos profissionais e amadores também levantaram preocupações sobre como as megaconstelações de satélites poderiam impactar as vistas cristalinas do céu noturno. O estudo mostra que cerca de 1600 satélites das constelações estarão acima do horizonte de um observatório em latitude média, a maioria dos quais estará baixa no céu - dentro de 30 graus do horizonte. Acima disso - a parte do céu onde ocorre a maioria das observações astronômicas - haverá cerca de 250 satélites de constelação a qualquer momento. Enquanto todos eles são iluminados pelo Sol ao pôr do sol e ao nascer do sol, mais e mais entram na sombra da Terra no meio da noite. O estudo do ESO pressupõe um brilho para todos esses satélites. Com essa suposição, até cerca de 100 satélites podem ser brilhantes o suficiente para serem visíveis a olho nu durante o crepúsculo, cerca de 10 dos quais seriam superiores a 30 graus de elevação. Todos esses números despencam conforme a noite escurece e os satélites caem na sombra da Terra. Geral, essas novas constelações de satélites dobrariam o número de satélites visíveis no céu noturno a olho nu acima de 30 graus.

    Esta imagem anotada mostra o céu noturno no Observatório do Paranal do ESO por volta do crepúsculo, cerca de 90 minutos antes do nascer do sol. As linhas azuis marcam graus de elevação acima do horizonte. Um novo estudo do ESO analisando o impacto das constelações de satélites em observações astronômicas mostra que até cerca de 100 satélites podem ser brilhantes o suficiente para serem visíveis a olho nu durante o crepúsculo (magnitude 5-6 ou mais brilhante). A grande maioria deles, seus locais marcados com pequenos círculos verdes na imagem, estaria baixo no céu, abaixo de cerca de 30 graus de elevação, e / ou seria bastante fraco. Apenas alguns satélites, suas localizações marcadas em vermelho, estaria acima de 30 graus do horizonte - a parte do céu onde ocorrem a maioria das observações astronômicas - e seria relativamente brilhante (magnitude de cerca de 3-4). Para comparação, Polaris, a estrela do norte, tem uma magnitude de 2, que é 2,5 vezes mais brilhante do que um objeto de magnitude 3. O número de satélites visíveis despenca no meio da noite, quando mais satélites caem na sombra da Terra, representado pela área escura à esquerda da imagem. Os satélites na sombra da Terra são invisíveis. Crédito:ESO / Y. Beletsky / L. Calçada

    Esses números não incluem os trens de satélites visíveis imediatamente após o lançamento. Embora espetacular e brilhante, eles têm vida curta e são visíveis apenas brevemente após o pôr do sol ou antes do nascer do sol, e - a qualquer momento - apenas de uma área muito limitada da Terra.

    O estudo ESO usa simplificações e suposições para obter estimativas conservadoras dos efeitos, que pode ser menor na realidade do que calculado no papel. Uma modelagem mais sofisticada será necessária para quantificar com mais precisão os impactos reais. Embora o foco esteja nos telescópios do ESO, os resultados se aplicam a telescópios não ESO semelhantes que também operam no visível e infravermelho, com instrumentação semelhante e casos científicos.

    As constelações de satélites também terão impacto no rádio, observatórios milimétricos e submilimétricos, incluindo o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) e o Atacama Pathfinder Experiment (APEX). Esse impacto será considerado em estudos futuros.

    ESO, junto com outros observatórios, a União Astronômica Internacional (IAU), a American Astronomical Society (AAS), a Royal Astronomical Society (RAS) do Reino Unido, e outras sociedades, está tomando medidas para aumentar a conscientização sobre esta questão em fóruns globais, como o Comitê das Nações Unidas para os Usos Pacíficos do Espaço Exterior (COPUOS) e o Comitê Europeu de Freqüências de Radioastronomia (CRAF). Isso está sendo feito enquanto se explora com as empresas espaciais soluções práticas que podem proteger os investimentos em grande escala feitos em instalações de astronomia terrestres de ponta. O ESO apóia o desenvolvimento de estruturas regulatórias que irão, em última instância, garantir a coexistência harmoniosa de avanços tecnológicos altamente promissores na órbita terrestre baixa com as condições que permitem à humanidade continuar sua observação e compreensão do Universo.


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