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L’impatto delle mega-costellazioni nell’osservazione del cielo

This annotated image shows the night sky at ESO's Paranal Observatory around twilight, about 90 minutes before sunrise. The blue lines mark degrees of elevation above the horizon.  A new ESO study looking into the impact of satellite constellations on astronomical observations shows that up to about 100 satellites could be bright enough to be visible with the naked eye during twilight hours (magnitude 5–6 or brighter). The vast majority of these, their locations marked with small green circles in the image, would be low in the sky, below about 30 degrees elevation, and/or would be rather faint. Only a few satellites, their locations marked in red, would be above 30 degrees of the horizon — the part of the sky where most astronomical observations take place — and be relatively bright (magnitude of about 3–4). For comparison, Polaris, the North Star, has a magnitude of 2, which is 2.5 times brighter than an object of magnitude 3.  The number of visible satellites plummets towards the middle of the night when more satellites fall into the shadow of the Earth, represented by the dark area on the left of the image. Satellites within the Earth's shadow are invisible. 

Le mega costellazioni satellitari e il loro impatto sulle osservazioni astronomiche sono al centro di un nuovo studio condotto dall’Eso. La ricerca, pubblicata sull’ultimo numero di Astronomy & Astrophysics, prende in considerazione un totale di 18 costellazioni rappresentative in fase di sviluppo da parte di SpaceX, Amazon e OneWeb, per un totale di oltre 26mila satelliti.

Secondo i risultati dello studio i grandi telescopi come il Vlt (Very Large Telescope)  e l’Elt (Extremely Large Telescope)  – ancora in fase di costruzione – saranno ‘moderatamente influenzati’ dalle costellazioni. L’effetto più pronunciato si dovrebbe avere sulle esposizioni lunghe (di circa 1000 s), che potrebbero subire interferenze fino al 3% durante il crepuscolo il tempo di luce appena prima del sorgere o appena dopo il tramonto del sole. Le esposizioni più brevi sarebbero meno colpite, con una percentuale che si avvicina allo 0,5% così come le osservazioni notturne, per il fatto che i satelliti in quelle ore non sarebbero illuminati. Gli scienziati ritengono che l’impatto potrebbe essere diminuito apportando delle modifiche ai vari programmi scientifici anche se questo comporterebbe, ovviamente, dei problemi di costi.

Lo studio rivela che le survey a grande campo sarebbero le più influenzate, in particolare quelle effettuate con i grandi telescopi anche se saranno necessari ulteriori studi per comprendere le implicazioni scientifiche dovute alla perdita parziale dei dati osservativi. Nello specifico, I telescopi per survey a largo campo come l’Osservatorio Vera Rubin della National Science Foundation, possono scansionare rapidamente grandi regioni di cielo e sono fondamentali per l’individuazione di fenomeni di breve durata come il passaggio di asteroidi potenzialmente pericolosi.

D’altra parte gli astronomi, sia dilettanti sia professionisti, hanno già espresso le proprie preoccupazioni sull’effetto delle mega costellazioni, chiedendo alle aziende soluzioni per mitigare l’impatto sulle osservazioni.  Lo studio indica che circa 1600 di questi satelliti sarà posizionato al di sopra dell’orizzonte di un osservatorio a latitudine media. Al di sopra di questo limite – ovvero nella zona di cielo in cui si svolge la maggior parte delle osservazioni astronomiche – ci saranno circa 250 satelliti in ogni dato momento.

Tutti i satelliti saranno illuminati dal Sole al tramonto e all’alba e un numero sempre maggiore entrerà nell’ombra della Terra verso la metà della notte. Secondo lo studio circa 100 satelliti potrebbero essere abbastanza luminosi da essere visibili a occhio nudo durante le ore del crepuscolo e 10 di essi sarebbero più alti di 30 gradi di elevazione. Al calare della notte il numero dei satelliti visibili diminuisce velocemente anche se una volta completate le costellazioni, questi ultimi potrebbero raddoppiare la loro presenza nel cielo notturno sopra i 30 gradi.

E’ importante notare che lo studio utilizza semplificazioni e ipotesi per ottenere delle stime conservative degli effetti che, in realtà, potrebbero essere meno impattanti di quanto calcolato e saranno necessari modelli più precisi per calcolarne l’entità. L’Eso sta collaborando con altre istituzioni scientifiche per sensibilizzare l’opinione pubblica su questo tema, soprattutto in sedi come il Copuos, il comitato delle Nazioni Unite che si occupa di spazio. La collaborazione comprende anche le aziende costruttrici che sono invitate alla ricerca di soluzioni pratiche che possano salvaguardare l’operato delle strutture astronomiche all’avanguardia.

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