Перегрузка орбиты может нанести сокрушительный удар по астрономии, если 1,7 миллиона предполагаемых спутников засвечивают ночное небо

Новое исследование Европейской Южной обсерватории (ESO) показало, что текущие предложения по запуску на орбиту более 1,7 миллиона спутников, включая чрезвычайно яркие, будут иметь "разрушительные последствия для астрономии". Согласно исследованию, вокруг Земли должно вращаться не более 100 000 слабых спутников, невидимых невооруженным глазом, чтобы сохранить нашу способность наблюдать ночное небо с помощью современных телескопов.

Это исследование — первое, в котором оценивается, в какой степени крупные и яркие спутниковые группировки, которые также вызывают опасения по поводу их влияния на здоровье людей и окружающую среду, повлияют на астрономические наблюдения, сделав ночное небо ярче.

С 2019 года количество спутников на орбите Земли стремительно возросло и сегодня превышает 14 000. Среди них преобладают телекоммуникационные спутники Starlink компании SpaceX. Количество предложений по созданию спутниковых группировок также увеличилось, как и их потенциальное влияние.

«До сих пор нам удавалось справляться, но ситуация ухудшается», — подчеркивает Оливье Эно, участвовавший в разработке рекомендаций по снижению влияния спутниковых группировок на астрономию. По его словам, в то время как такие компании, как SpaceX, принимают меры по снижению яркости своих спутников, нынешние предложения по созданию спутниковых группировок выходят «за рамки» того, что может выдержать астрономия.

Эно, астроном, проработавший в ESO более 30 лет, является автором рецензируемого исследования о влиянии спутниковых группировок.

SpaceX планирует вывести на орбиту еще 1 миллион спутников для создания космических центров обработки данных, что существенно изменит вид ночного неба.

Новое исследование показывает, что большую часть каждой ночи будут видны сотни спутников, а в определенное время — до нескольких тысяч, что сопоставимо с количеством звезд, которые можно увидеть невооруженным глазом в хорошую погоду. Другие планируемые спутниковые группировки, такие как Cinnamon от E-Space и китайские CTC-1 и 2, выведут на орбиту еще сотни тысяч спутников, что усугубит проблему.

Reflect Orbital, американский стартап, планирует запустить группировку очень больших зеркальных спутников, которые будут освещать ночное небо отраженными лучами, распространяющимися на расстояние не менее 5 километров (3,1 мили) над поверхностью Земли. В этом году компания намерена вывести на орбиту прототип спутника, а к 2035 году увеличить количество спутников до 50 000. Эти спутники станут самыми яркими на орбите, что негативно скажется на качестве ночного неба на Земле.

Расчеты Эно показывают, что полное созвездие заполнило бы ночное небо сотнями очень ярких спутников. Если смотреть из-за отраженного луча, спутник, излучающий солнечный свет, будет казаться в четыре раза ярче полной Луны. Даже если ни один спутник не направит свой луч прямо на наблюдателя, каждый из них будет таким же ярким, как планета Венера, «утренняя звезда». В таких городах с высоким уровнем светового загрязнения, как Мюнхен, эти сотни спутников будут единственными «звездами», видимыми в ночном небе.

Эти предложения в сочетании с другими, рассмотренными в исследовании, значительно осветят ночное небо, что помешает человечеству наблюдать за слабыми космическими объектами, в том числе за далёкими галактиками, некоторыми планетами земного типа вокруг других звёзд и даже астероидами, потенциально опасными для Земли.

Яркие следы и ещё более яркое небо

Эно объясняет, что «спутники, освещённые Солнцем, намного ярче далёких галактик». Когда спутник пересекает объект, за которым мы наблюдаем, на нашем снимке появляется яркая полоса, которая затмевает все, что находится за ней.

Чтобы вычислить влияние этого и других эффектов расположения спутниковых группировок на астрономические наблюдения, Эно смоделировал положение, движение и яркость всех существующих и планируемых спутниковых группировок.

Что касается спутника SpaceX mega-constellation, он обнаружил, что на каждом снимке, сделанном за два часа ночи с помощью Очень большого телескопа ESO (VLT) в обсерватории Паранал в Чили, будут появляться десятки следов, что приводит к потере поля зрения до 28%.

Предполагается, что спутники будут достаточно тусклыми, чтобы их нельзя было увидеть невооруженным глазом в хорошую погоду. Если они будут чуть ярче, это еще больше повлияет на работу некоторых приборов. Например, камера, подобная той, что установлена в обсерватории Веры К. Рубин Национального научного фонда США, может быть выведена из строя на несколько часов каждую ночь.

В моделировании Эно предполагалось, что ни один спутник Reflect Orbital не направит свой луч прямо на обсерваторию или рядом с ней. Тем не менее след от одного зеркального спутника может испортить наблюдение с помощью камеры, подобной той, что установлена в обсерватории имени Джея Ламонта. При наличии на орбите всего парка спутников Reflect Orbital каждое изображение, полученное с помощью такой камеры, будет потеряно, когда спутники будут освещаться Солнцем.

Однако не только пересекающиеся траектории спутников ограничивают то, что мы можем наблюдать: их свет может засвечивать все небо. Спутники, которые слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть напрямую, создают завесу «рассеянного» света, а свет от более ярких спутников «рассеивается» во всех направлениях при прохождении через атмосферу. Оба этих фактора увеличивают общую яркость ночного неба.

В этом исследовании впервые рассматривается влияние спутниковых группировок на астрономию с точки зрения вклада в яркость фонового неба, что позволяет оценить масштабы светового загрязнения от спутников.

Особенно значительное влияние на яркость фонового неба окажут очень яркие группировки, такие как Reflect Orbital. При использовании всех 50 000 спутников Reflect Orbital небо в целом станет в три-четыре раза ярче.

Ограничение количества спутников для защиты ночного неба

Эно приходит к выводу, что запуск 1,7 миллиона новых спутников будет иметь серьезные последствия для наземной астрономии. Этого можно избежать, только ограничив общее количество существующих и будущих спутников до 100 000 аппаратов, которые будут достаточно тусклыми, чтобы их нельзя было увидеть невооруженным глазом с темной площадки.

«Это не конкретное число, например 99 999 — хорошо, а 100 001 — плохо: я бы, конечно, предпочел 50 000», — говорит Эно. «Но 100 000 спутников приводят к потерям примерно на уровне других технических потерь, таких как выход оборудования из строя».

Однако, добавляет он, спутники должны быть слабее 7-й визуальной звездной величины; если некоторые из них будут слишком яркими — выше минимального порога видимости невооруженным глазом, — общее количество спутников должно быть гораздо меньше.

SpaceX и Reflect Orbital, ответственные за самые радикальные новые предложения, подали заявки в Федеральную комиссию по связи США (FCC) на получение разрешения на запуск. Это новое исследование послужило основой для ответа ESO на предложения Федеральной комиссии по связи США, подготовленного совместно с Королевским астрономическим обществом Великобритании и Международным астрономическим союзом.

«Федеральная комиссия по связи получила более 1800 комментариев по поводу заявки Reflect Orbital и почти 1500 комментариев по поводу заявки SpaceX», — объясняет Бетти Киоко, сотрудник ESO по институциональным вопросам, отвечающая за координацию реакции ESO на предложения.

«Теперь дело за Федеральной комиссией по связи, и мы ждем, какое решение она примет по обеим заявкам». Для оптической астрономии это экзистенциальная угроза, и мы надеемся, что регулирующие органы разделят нашу точку зрения.

"Астрономия приносит огромную пользу человечеству, в том числе в научной, технической, экономической и образовательной сферах, и помогает нам понять наше место во Вселенной," — говорит генеральный директор ESO Ксавье Барконс.

"Большое количество запланированных запусков спутников на низкую околоземную орбиту ставит под вопрос эту возможность, подчеркивая необходимость ограничить будущие запуски спутников, а также важность совместной работы астрономов, инженеров, операторов спутников и других заинтересованных сторон для принятия строгих мер по смягчению последствий."

«Запуск тысяч спутников имеет последствия: экономические, экологические и астрономические», — добавляет Эно. Световое загрязнение от очень ярких спутниковых группировок может повлиять на здоровье и жизнедеятельность людей на Земле, нарушая биологические ритмы и работу экосистем. Крупные группировки спутников также оказывают прямое влияние на качество воздуха из-за многочисленных запусков, необходимых для отправки и обслуживания тысяч спутников, а также из-за загрязнения атмосферы, вызванного их сгоранием при входе в атмосферу в конце срока службы.

«Моя работа связана с астрономией, поэтому я оцениваю влияние на астрономию», — объясняет Эно. «Я надеюсь, что другие оценят другие последствия в своей области знаний».

Эно заключает: «Низкая околоземная орбита — это небесный берег, который приносит огромную пользу современной жизни, от глобальной связи до прямого доступа к Вселенной. Однако мы должны контролировать влияние мегасозвездий — от светового загрязнения, влияющего на астрономию, до воздействия на атмосферу при входе спутников в плотные слои атмосферы, — чтобы этот ресурс оставался нетронутым и доступным для будущих поколений».

На изображении:

Спутники пересекают ночное небо над северной частью пустыни Атакама в Чили всего за один час. Это таймлапс-видео, снятое 15 октября 2025 года, примерно через два часа после захода солнца. Несколько полос оставлены самолетами, их легко узнать по мигающим разноцветным огням, но большинство следов оставляют спутники. На переднем плане — купол Очень большого телескопа ESO, крупнейшего в мире оптического/инфракрасного телескопа, который в настоящее время строится на вершине Серро Армазонес. Позади него — лазеры Очень большого телескопа ESO в обсерватории Паранал, в 22 км от Очень большого телескопа. Фото: Ф. Кампхес, ESO/М. Корнмессер