Gli astronomi, ma anche il mondo amatoriale, si sono recentemente posti il problema che l’impatto delle megacostellazioni satellitari hanno sulla ricerca scientifica e in generale sull’osservazione del cielo. Abbiamo visto immagini di decine di satelliti in fila che minacciano di rovinare intere sessioni osservative, per svago ma soprattutto nella ricerca astronomica effettuata dai grandi telescopi a Terra. Sappiamo infatti quanto si sta investendo ancora su questo fronte, che nonostante glo Osservatori spaziali, resta di enorme importanza.
Per meglio comprendere l’effetto che queste costellazioni potrebbero avere sulle osservazioni astronomiche, l’ESO ha commissionato uno studio scientifico concentrandosi sulle osservazioni di telescopi dell’ESO nel visibile e nell’infrarosso, non senza tenere in conto anche altri Osservatori. Lo studio, che considera un totale di 18 costellazioni satellitari, in fase di sviluppo da parte di SpaceX, Amazon, OneWeb e altri, per un totale di oltre 26 mila satelliti – numero medio preventivato al momento, ma che potrebbe essere molto più alto – è stato ora accettato per la pubblicazione dalla rivista Astronomy & Astrophysics.
Tali cambiamenti potrebbero però avere un costo: si passa dal calcolare la posizione dei satelliti per evitare di osservare in un dato momento la zona interessata dai passaggi, a chiudere l’otturatore del telescopio nel momento preciso in cui un satellite attraversa il campo di vista, fino a limitare le osservazioni ad aree di cielo nell’ombra della Terra, dove i satelliti non sono illuminati dal Sole. Metodi non applicabili a tutti gli scopo scientifici dell’osservazione.
Dalla parte delle industrie, invece, un passo efficace per mitigare l’impatto sarebbe quello di rendere scuri, non riflettenti, i satelliti.
Il maggiore danno graverebbe sulle survey a grande campo, in particolare quelle effettuate con grandi telescopi. Per fare un esempio, sarebbero “gravemente colpite”, secondo lo studio, fino al 30% delle esposizioni nella prima e ultima parte della notte e fino al 50% delle esposizioni al crepuscolo, dell’Osservatorio statunitense Vera C. Rubin della National Science Foundation (non una struttura dell’ESO).
Le tecniche di mitigazione applicabili ai telescopi dell’ESO non funzionerebbero per il telescopio americano, ma verranno esplorate attivamente altre strategie. Sono necessari quindi ulteriori studi per comprendere appieno le implicazioni scientifiche della perdita di dati osservativi. Si tratta infatti di dati di grande valore, i telescopi per survey a largo campo come l’Osservatorio Vera Rubin possono scansionare rapidamente grandi regioni di cielo e sono perciò cruciali per individuare fenomeni di breve durata, come le supernove o asteroidi potenzialmente pericolosi. Grazie alla loro capacità unica di generare insiemi di dati molto grandi, e di trovare obiettivi di interesse per molti altri Osservatori, le comunità astronomiche e le agenzie di finanziamento hanno classificato i telescopi per survey a largo campo una priorità assoluta per gli sviluppi futuri dell’astronomia.
Come dicevamo, anche il mondo amatoriale, non solo quello professionale, è preoccupato per l’effetto che queste mega-costellazioni satellitari potrebbero avere sulle osservazioni del cielo notturno. Lo studio mostra che ben 1600 satelitti si troverebbero sopra l’orizzonte di un Osservatorio alle medie latitudini, la maggiorparte dei quali si troverebbe sotto i 30° ma fino a 250 potrebbero trovarsi al di sopra, in quella zona del cielo in cui si svolgono la maggior parte delle osservazioni astronomiche – per minimizzare la turbolenza atomosferica.
Per quanto riguarda l’orario delle osservazioni, ma anche l’osservazione del cielo a occhio nudo, mentre al tramonto e all’alba sarebbero tutti illuminati dal Sole, in realtà via via che ci si inoltra nella notte sempre più satelliti entrano nell’ombra della Terra. Dallo studio si rileva che fino a circa 100 satelliti potrebbero essere abbastanza luminosi da essere visibili a occhio nudo durante le ore del crepuscolo, circa 10 dei quali sarebbero più alti di 30 gradi di elevazione, ma diminuirebbero velocemente a mano a mano che la notte diventa più scura.
Cosa significa in termini pratici per noi amanti del cielo? Complessivamente, queste nuove costellazioni satellitari arriverebbero a raddoppiare il numero di satelliti visibili a occhio nudo nel cielo notturno sopra i 30 gradi.
E i treni di decine di satelliti che abbiamo visto nelle immagini qualche tempo fa? Lo studio non ha preso in considerazione questo effetto, anche se spettacolare e molto luminoso, perché si tratta di un evento visibile solo in un periodo limitato dopo il lancio, e per lo più al crepuscolo; in orario notturno sarebbe visibile solo da aree molto limitate della Terra, impattando quindi in modo trascurabile nella globalità delle osservazioni possibili.
Lo studio dell’ESO utilizza semplificazioni e ipotesi per ottenere una stima degli effetti, che in realtà potrebbero essere più piccoli di quanto calcolato nell’articolo. Saranno comunque necessari modelli più sofisticati per quantificarli con maggiore precisione.
Le costellazioni satellitari avranno anche un impatto sugli Osservatori radio, millimetrici e submillimetrici, tra cui ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e lAPEX (Atacama Pathfinder Experiment), impatto che sarà preso in considerazione nei prossimi studi.
L’ESO, insieme con altri Osservatori, l’Unione Astronomica Internazionale (IAU), l’American Astronomical Society (AAS), la UK Royal Astronomical Society (RAS) e altre società scientifiche, sta adottando misure per sensibilizzare l’opinione pubblica sul tema in sedi internazionali come il Comitato delle Nazioni Unite per gli Usi Pacifici dello Spazio Esterno (COPUOS) e il Comitato europeo per le frequenze della radioastronomia (CRAF).
Allo stesso tempo, con le compagnie spaziali, si esplorano soluzioni pratiche in grado di salvaguardare gli investimenti su larga scala effettuati nelle strutture astronomiche da terra all’avanguardia, sostenendo lo sviluppo di quadri normativi che, in definitiva, garantiscano l’armoniosa coesistenza del progresso tecnologico in orbita bassa (purché promettente negli effetti) in condizioni che consentano all’umanità di continuare l’osservazione e lo studio dell’Universo.
Insomma… è il caso di dire che non tutto il male vien per nuocere? Diventeranno nel tempo uno di quegli eventi da immortalare, e attendere con impazienza, nelle nostre riprese del cielo come lo sono stati i satelliti Iridium o come è tutt’ora il passaggio della stazione spaziale internazionale? Intanto stiamo in allerta e seguiamo l’evoluzione di questo fenomeno.
Stelle, stelle doppie, stelle in evoluzione e… comete!
Quando l’astronomia amatoriale incontra quella professionale.
Coelum Astronomia di Marzo 2020
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