Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà thiên văn học gần đây đã đưa ra quan ngại về tác động của các chòm sao vệ tinh lớn đối với nghiên cứu khoa học. Để hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của các chòm sao này đối với các quan sát thiên văn, ESO đã tiến hành một nghiên cứu khoa học về tác động của chúng, tập trung vào các quan sát với kính viễn vọng ESO trong tầm nhìn và hồng ngoại mà còn xem xét các đài quan sát khác.
Các nhà thiên văn học gần đây đã đưa ra quan ngại về tác động của các chòm sao vệ tinh lớn đối với nghiên cứu khoa học. Để hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của các chòm sao này đối với các quan sát thiên văn, ESO đã tiến hành một nghiên cứu khoa học về tác động của chúng, tập trung vào các quan sát với kính viễn vọng ESO trong tầm nhìn và hồng ngoại mà còn xem xét các đài quan sát khác. Nghiên cứu xem xét tổng cộng 18 chòm sao vệ tinh đại diện đang được SpaceX, Amazon, OneWeb và các tổ chức khác phát triển cùng với số lượng lên tới hơn 26 nghìn vệ tinh [1] hiện đã được chấp nhận để xuất bản trong Thiên văn học & Vật lý thiên văn .
Nghiên cứu cho thấy các kính thiên văn lớn như Kính thiên văn rất lớn (VLT) của ESO và Kính thiên văn cực lớn sắp tới của ESO (ELT) sẽ bị “ảnh hưởng vừa phải” bởi các chòm sao đang phát triển. Hiệu ứng này rõ rệt hơn khi phơi sáng lâu (khoảng 1000 giây) tới 3% trong số đó có thể bị hủy hoại trong hoàng hôn, thời gian giữa bình minh và bình minh và giữa hoàng hôn và hoàng hôn. Phơi nhiễm ngắn hơn sẽ ít bị ảnh hưởng hơn với ít hơn 0,5% các quan sát thuộc loại này bị ảnh hưởng. Các quan sát được thực hiện vào những thời điểm khác trong đêm cũng sẽ ít bị ảnh hưởng hơn vì các vệ tinh sẽ ở trong bóng của Trái đất và do đó không được chiếu sáng. Tùy thuộc vào trường hợp khoa học, các tác động có thể được giảm bớt bằng cách thay đổi lịch trình hoạt động của kính thiên văn ESO, mặc dù những thay đổi này có chi phí về mặt công nghiệp [2]
Nghiên cứu cũng cho thấy tác động lớn nhất có thể là các cuộc khảo sát trên diện rộng, đặc biệt là những nghiên cứu được thực hiện với kính viễn vọng lớn. Ví dụ, tối đa 30% đến 50% phơi nhiễm với Đài thiên văn Vera C. Rubin của Tổ chức Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (không phải là cơ sở ESO) sẽ bị “ảnh hưởng nghiêm trọng”, tùy thuộc vào thời gian trong năm, thời gian ban đêm và đơn giản hóa các giả định của nghiên cứu. Các kỹ thuật giảm thiểu có thể được áp dụng trên kính viễn vọng ESO sẽ không hoạt động đối với đài quan sát này mặc dù các chiến lược khác đang được tích cực khám phá. Các nghiên cứu sâu hơn được yêu cầu để hiểu đầy đủ ý nghĩa khoa học của việc mất dữ liệu quan sát và sự phức tạp trong phân tích của họ. Các kính viễn vọng khảo sát trường rộng như Đài thiên văn Rubin có thể quét các phần lớn của bầu trời một cách nhanh chóng, làm cho chúng trở nên quan trọng để phát hiện các hiện tượng tồn tại trong thời gian ngắn như siêu tân tinh hoặc các tiểu hành tinh có khả năng nguy hiểm. Do khả năng độc nhất của chúng để tạo ra các tập dữ liệu rất lớn và tìm mục tiêu quan sát cho nhiều đài quan sát khác, các cộng đồng thiên văn và cơ quan tài trợ ở châu Âu và các nơi khác đã xếp kính viễn vọng khảo sát trường rộng là ưu tiên hàng đầu cho sự phát triển trong tương lai của thiên văn học.
Các nhà thiên văn học chuyên nghiệp và nghiệp dư cũng đã làm dấy lên mối lo ngại về việc các chòm sao vệ tinh khổng lồ có thể tác động đến quan điểm nguyên sơ của bầu trời đêm như thế nào. Nghiên cứu cho thấy khoảng 1600 vệ tinh từ các chòm sao sẽ ở phía trên đường chân trời của một đài thiên văn ở giữa vĩ độ, hầu hết trong số đó sẽ thấp trên bầu trời – trong vòng 30 độ của đường chân trời. Trên đây – một phần của bầu trời nơi diễn ra hầu hết các quan sát thiên văn – sẽ có khoảng 250 vệ tinh chòm sao tại bất kỳ thời điểm nào. Trong khi tất cả chúng được chiếu sáng bởi Mặt trời vào lúc hoàng hôn và bình minh, càng ngày càng lọt vào bóng tối của Trái đất vào giữa đêm. Nghiên cứu ESO giả định độ sáng cho tất cả các vệ tinh này. Với giả định này có tới khoảng 100 vệ tinh có thể đủ sáng để có thể nhìn thấy bằng mắt thường trong những giờ hoàng hôn, khoảng 10 trong số đó sẽ cao hơn 30 độ cao. Tất cả những con số này giảm mạnh khi màn đêm trở nên tối hơn và các vệ tinh rơi vào bóng tối của Trái đất. Nhìn chung, các chòm sao vệ tinh mới này sẽ tăng gấp đôi số lượng vệ tinh có thể nhìn thấy trên bầu trời đêm bằng mắt thường trên 30 độ [3].
Những con số này không bao gồm các đoàn tàu vệ tinh có thể nhìn thấy ngay sau khi phóng. Mặc dù ngoạn mục và tươi sáng, chúng chỉ tồn tại trong thời gian ngắn và chỉ nhìn thấy được một thời gian ngắn sau khi mặt trời lặn hoặc trước khi mặt trời mọc, và – tại bất kỳ thời điểm nào – chỉ từ một khu vực rất hạn chế trên Trái đất.
Nghiên cứu ESO sử dụng các đơn giản hóa và các giả định để có được các ước tính bảo thủ về các hiệu ứng có thể nhỏ hơn trong thực tế so với tính toán trong bài báo. Mô hình phức tạp hơn sẽ là cần thiết để định lượng chính xác hơn các tác động thực tế. Mặc dù trọng tâm là các kính thiên văn ESO, kết quả áp dụng cho các kính thiên văn không ESO tương tự cũng hoạt động trong vùng nhìn thấy và hồng ngoại với các thiết bị khoa học và thiết bị tương tự.
Các chòm sao vệ tinh cũng sẽ có tác động đến các đài quan sát vô tuyến, milimet và sóng ngầm, bao gồm Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) và Atacama Pathfinder Experiment (APEX). Tác động này sẽ được xem xét trong các nghiên cứu tiếp theo.
ESO cùng với các đài quan sát khác, Liên minh Thiên văn Quốc tế (IAU), Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ (AAS), Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Anh (RAS) và các xã hội khác, đang thực hiện các biện pháp nhằm nâng cao nhận thức về vấn đề này trên toàn cầu với tư cách là Ủy ban Liên hợp quốc về sử dụng hòa bình ngoài vũ trụ (COPUOS) và Ủy ban châu Âu về tần số thiên văn vô tuyến (CRAF). Điều này đang được thực hiện trong khi khám phá với các công ty vũ trụ các giải pháp thiết thực có thể bảo vệ các khoản đầu tư quy mô lớn được thực hiện trong các cơ sở thiên văn học mặt đất tiên tiến.
Ghi chú
[1] Nhiều tham số đặc trưng cho các chòm sao vệ tinh, bao gồm tổng số vệ tinh, đang thay đổi thường xuyên. Nghiên cứu giả định tổng cộng 26.000 vệ tinh chòm sao sẽ quay quanh Trái đất, nhưng con số này có thể cao hơn.
[2] Ví dụ về các biện pháp giảm thiểu bao gồm: tính toán vị trí của các vệ tinh để tránh quan sát nơi người ta sẽ đi qua; đóng màn trập kính viễn vọng vào thời điểm chính xác khi một vệ tinh đi qua trường quan sát; và hạn chế các quan sát đối với các khu vực trên bầu trời trong bóng của Trái đất, nơi các vệ tinh không được chiếu sáng bởi mặt trời. Những phương pháp này, tuy nhiên, không phù hợp cho tất cả các trường hợp khoa học.
[3] Ước tính có khoảng 34 000 vật thể có kích thước lớn hơn 10 cm hiện đang quay quanh Trái đất. Trong số này, khoảng 5500 là các vệ tinh, bao gồm khoảng 2300 chức năng. Phần còn lại là các mảnh vỡ không gian, bao gồm các tầng trên của tên lửa và bộ điều hợp phóng vệ tinh. Khoảng 2000 vật thể này nằm phía trên đường chân trời tại bất kỳ nơi nào tại một thời điểm. Trong những giờ hoàng hôn, khoảng 5-10 trong số chúng được chiếu sáng bởi Mặt trời và đủ sáng để có thể nhìn thấy bằng mắt thường.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi ESO . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :