Astronom Punya Kekhawatiran Serius Tentang Starlink dan Konstelasi Satelit Lainnya

Bayangkan ruang di sekitar Bumi dipenuhi dengan puluhan ribu satelit komunikasi. Skenario itu perlahan-lahan mulai terbentuk, dan itu menyangkut para astronom. Sekarang sekelompok astronom telah menulis makalah yang menguraikan keprihatinan rinci mereka, dan bagaimana semua satelit ini dapat memiliki dampak negatif yang parah pada astronomi berbasis darat.

SpaceX dan perusahaan lain mengarahkan pandangan kapitalis mereka yang tajam pada ruang di sekitar Bumi. SpaceX dan OneWeb adalah satu-satunya perusahaan — sejauh ini — yang meluncurkan bagian konstelasi satelit mereka. Tetapi sejumlah perusahaan lain memiliki rencana untuk melakukan hal yang sama, dan akhirnya semua satelit itu akan berjumlah puluhan ribu.

Komunitas astronomi telah mengangkat beberapa kekhawatiran tentang rasi bintang satelit ini. Royal Astronomical Society dan American Astronomical Society telah mengeluarkan pernyataan yang menyatakan keprihatinan dan keinginan mereka untuk bekerja dengan perusahaan-perusahaan dalam bisnis konstelasi satelit. Pernyataan-pernyataan itu sopan, berhati-hati dalam kritik mereka, dan ditulis dalam semangat kerja sama.

Tetapi makalah baru ini menjabarkan semua keprihatinan komunitas astronomi, didukung dengan data, dan menekankan poin mereka lebih keras.

"Selama berabad-abad pengamatan astronomi darat telah menyebabkan kemajuan luar biasa dalam pemahaman ilmiah kita tentang Hukum Alam."

Dari "Kekhawatiran tentang pengamatan astronomi darat: Langkah untuk Melindungi Langit Astronomi"

Konstelasi satelit adalah sekelompok satelit buatan yang bekerja bersama untuk menyediakan cakupan komunikasi global atau hampir global. Mereka memiliki potensi untuk membuat internet berkecepatan tinggi tersedia hampir di mana saja. Jelas, ada banyak manfaatnya.

Tetapi ada juga kritik, dan tiga astronom dari Italia telah menyampaikan kritik ini secara rinci. Ketiganya adalah Stefano Gallozzi, Marco Scardia, dan Michele Maris. Makalah mereka berjudul "Kekhawatiran tentang pengamatan astronomi darat: Langkah untuk Melindungi Langit Astronomi."

Ketika Anda menjumlahkan semua satelit yang ingin diluncurkan perusahaan sebagai bagian dari rasi bintang mereka, Anda mendapatkan sekitar 50.000 satelit. Pertanyaannya adalah, apa pengaruh satelit-satelit itu terhadap astronomi di darat? Para penulis laporan mengklaim bahwa semua satelit ini pasti akan merusak pengamatan astronomi.

Catatan untuk pembaca: Bahasa Inggris bukan bahasa pertama dari penulis makalah, sehingga beberapa kutipan mengandung inkonsistensi kecil, tetapi artinya jelas.

"Bergantung pada ketinggian dan reflektifitas permukaannya, kontribusi mereka terhadap kecerahan langit tidak dapat diabaikan untuk pengamatan berbasis darat profesional," kata laporan itu dalam pendahuluan. “Dengan jumlah besar sekitar 50.000 satelit buatan baru untuk telekomunikasi yang rencananya akan diluncurkan dalam Orbit Bumi Menengah dan Rendah, kepadatan rata-rata benda buatan adalah> 1 satelit untuk derajat langit persegi; ini pasti akan merusak citra astronomi profesional. "

Karena SpaceX adalah yang terjauh dalam mengerahkan konstelasi mereka, dan nama mereka sering muncul di koran. Sistem Starlink SpaceX telah meluncurkan hampir 250 satelit mereka, dan mereka berencana untuk menyebarkan hingga 42.000 satelit secara total. Menurut koran itu, satelit-satelit ini "akan bersinar dari ke-3 hingga ke-7 di langit setelah matahari terbenam dan sebelum matahari terbit."

Para penulis mengatakan bahwa semua satelit itu pasti akan meninggalkan jejak dalam gambar astronomi, dan dapat menghambat pencarian Objek Bumi Dekat. Ada beberapa tingkat risiko bahwa kita mungkin tidak menemukan dampak potensial karena semua satelit ini.

Tetapi bukan hanya gambar yang akan terpengaruh secara negatif, menurut laporan itu. "Kekhawatiran serius juga biasa terjadi pada panjang gelombang lain yang memenuhi syarat untuk investigasi berbasis darat, khususnya untuk radio-astronomi, yang detektornya sudah jenuh oleh iradiasi di mana-mana komunikasi satelit dari stasiun ruang angkasa maupun dari tanah."

Kembali pada bulan Mei 2019, Elon Musk mencoba menepis kekhawatiran astronomi tentang Starlink. Di antara pemecatannya yang agak kasar terhadap kritik adalah pernyataannya bahwa “Kita perlu memindahkan telelscopes <sic> ke orbit. Redaman atmosfer mengerikan. ”

Musk memiliki profil besar di komunitas antariksa, jadi kata-katanya mungkin meyakinkan beberapa orang bahwa tidak ada masalah antara Starlink dan astronomi. Tapi Musk adalah pengusaha, bukan ilmuwan.

Untuk semua prestasinya, Musk bukan ahli dalam astronomi atau pengamatan astronomi. Apakah pernyataannya bahwa Starlink "akan memiliki ~ 0% dampak pada kemajuan dalam astronomi," akurat dan terinformasi?

Tiga penulis makalah baru tampaknya tidak berpikir demikian. Mereka menguraikan risiko yang ditimbulkan oleh konstelasi satelit terhadap astronomi, dan tidak semua tentang apakah mereka terlihat dalam cahaya optik. Mereka menunjukkan bahwa ada “efek berbahaya yang timbul dari perubahan populasi satelit kecil tersebut. Strategi berdedikasi untuk intervensi mendesak untuk melindungi dan melindungi setiap pita astronomi yang dapat diamati dari tanah diuraikan. "

"Tanpa pengamatan berbasis darat, sebagian besar astronomi berbasis ruang saat ini tidak akan berguna atau tidak mungkin."

Dari “MASALAH TENTANG PENGAMATAN ASTRONOMI BERBASIS GROUND: LANGKAH UNTUK MEMINDAHKAN SKY ASTRONOMI”

Para penulis mulai dari awal, dengan menunjukkan kemajuan besar dalam pemahaman yang dibuat oleh observasi berbasis darat. "Selama berabad-abad pengamatan astronomi darat telah menyebabkan kemajuan luar biasa dalam pemahaman ilmiah kita tentang Hukum Alam." Itu sulit untuk diperdebatkan.

Di bagian pertama makalah ini, mereka berbicara tentang bagaimana astronomi berbasis ruang, atau teleskop luar angkasa, berkontribusi pada pengetahuan. Tetapi mereka menunjukkan bahwa astronomi berbasis darat dan antariksa saling membutuhkan dan menghasilkan sains terbaik ketika mereka bekerja bersama. "Tanpa pengamatan berbasis darat, sebagian besar astronomi berbasis ruang saat ini tidak akan berguna atau tidak mungkin."

Aman untuk mengatakan bahwa penulis tidak setuju dengan pernyataan tegas Musk bahwa "Kita perlu memindahkan telelscopes <sic> ke orbit. Redaman atmosfer mengerikan. ”

Mungkin Musk belum pernah mendengar optik adaptif. Optik adaptif memungkinkan teleskop berbasis darat modern untuk mengatasi efek atmosfer pada pengamatan. Teleskop yang akan datang seperti Teleskop Eropa Sangat Besar dan Teleskop Tiga Puluh Meter menampilkan optik adaptif di jantung desain mereka.

Para penulis juga menunjukkan apa yang harus jelas bagi siapa saja yang memikirkannya sangat lama: dibandingkan dengan astronomi darat, teleskop berbasis luar angkasa sangat mahal. Dan berisiko.

Kemajuan teknologi teleskop dibuat di Bumi. Penempatan mereka adalah bagian yang berisiko, tetapi teknologi telah diuji dan dikembangkan di Bumi. Seperti yang ditunjukkan oleh penulis makalah ini, pengujian dan pengembangan teknologi teleskop baru tidak layak dilakukan di ruang angkasa.

"Keterbatasan utama teleskop berbasis ruang angkasa adalah teleskop tidak dapat dipertahankan, diperbarui atau diperbaiki setelah diluncurkan." Hubble adalah pengecualian, dan teleskop ruang angkasa lainnya belum dipelihara. Setelah selesai, mereka selesai.

“Dibandingkan dengan observatorium berbasis darat, rata-rata umur teleskop berbasis ruang adalah sekitar beberapa dekade atau kurang. Sebaliknya, observatorium berbasis darat berlangsung selama beberapa dekade, dengan teleskop dipasang pada awal era ruang angkasa yang bekerja dengan cara yang menguntungkan. ” Singkatnya, teleskop ruang angkasa menjadi usang secara teknologi, sementara rekan-rekannya di darat terus bekerja.

Kita dapat melihat ini dengan Teleskop Sangat Besar Eropa Southern Observatory (ESO) (VLT). VLT terdiri dari empat unit utama, dan yang pertama melihat cahaya pertama pada tahun 1998. Selama bertahun-tahun telah ditingkatkan beberapa kali, setiap kali meningkatkan kemampuan mengamati. Dua instrumennya, SPHERE (lampu pertama Juni 2014) dan ESPRESSO (lampu pertama September 2016), dirancang untuk mempelajari exoplanet, sesuatu yang tidak penting ketika VLT dirancang. Instrumen lain, seperti VISIR (VLT Imager dan Spektrometer untuk inframerah-tengah) ditingkatkan untuk mempelajari exoplanet.

Teleskop luar angkasa juga mahal jika dibandingkan dengan teleskop darat. James Webb Space Telescope telah dikembangkan selama 20 tahun, dan biayanya US $ 10 miliar. Tetapi generasi berikutnya dari teleskop berbasis darat, seperti Giant Magellan Telescope dan European Extremely Large Telescope, masing-masing akan menelan biaya sekitar $ 1 miliar. Dan mereka kemungkinan akan hidup lebih lama dari JWST selama beberapa dekade.

Bagian seluk beluk dari makalah ini berkaitan dengan masalah aktual yang akan dihadapi astronomi berbasis darat dari rasi bintang satelit. Dalam beberapa panjang gelombang elektromagnetik, teleskop ruang angkasa jauh lebih efektif daripada teleskop darat. Dalam Inframerah jauh misalnya, atmosfer menghalangi sebagian besar. Tapi itu tidak menceritakan seluruh kisah.

Dalam makalahnya penulis berbicara tentang degradasi langit. Degradasi ini tidak hanya berasal dari polusi cahaya di tanah, tetapi "ini juga disebabkan oleh pengamatan armada satelit buatan dan jaringan parut dengan garis / garis paralel yang terang di semua garis lintang."

Starlink sendiri ingin menempatkan hingga 40.000 satelit ke orbit. Itu hanya satu dari beberapa perusahaan yang berencana meluncurkan rasi bintang satelit. Tidak ada yang tahu berapa banyak akhirnya, tetapi adil untuk menggunakan 50.000 tokoh satelit untuk diskusi.

"Para astronom sangat prihatin dengan kemungkinan bahwa langit yang terlihat dari Bumi dapat diselimuti oleh puluhan ribu satelit, yang akan sangat melebihi jumlah sekitar 9.000 bintang yang terlihat oleh mata manusia tanpa bantuan," kata para penulis. "Ini bukan ancaman yang jauh: itu sudah terjadi."

Tiga astronom menjabarkan semua angka untuk armada satelit Bumi yang terus bertambah. Memperhatikan sudut pandang, ketinggian, dan kecerahan yang menuntun mereka pada kesimpulan ini: "Dengan satelit 50k," normalitas "akan menjadi langit yang penuh dengan benda-benda tiruan: setiap derajat persegi langit akan memiliki satelit yang merangkak di dalamnya sepanjang keseluruhan mengamati malam yang dapat diakses dan terlihat oleh kamera astronomi dan tidak hanya dengan instrumentasi profesional. "

Menurut penulis, semua polusi cahaya ini akan menjadi kerugian serius bagi pengamatan astronomi. Mereka mengakui bahwa SpaceX sedang bereksperimen dengan satu satelit "gelap" yang dicat hitam untuk mengurangi reflektivitas. Tetapi mereka menunjukkan bahwa 75% permukaan satelit adalah panel surya, yang jelas tidak dapat dicat. Mereka juga menunjukkan masalah dengan melukis satelit hitam: “Jika badan satelit akan dihambat untuk memantulkan cahaya matahari, ia akan menyerap terlalu banyak radiasi pemanasan dengan kemungkinan kegagalan, sehingga mungkin akan meningkatkan manajemen risiko untuk seluruh armada dan membuat solusi pelapisan gelap tidak efektif atau bahkan kontraproduktif. "

Lalu ada seluruh masalah gangguan radio-band. "Bahkan dengan prosedur pelapisan dan mitigasi terbaik untuk mengurangi dampak pada pengamatan astronomi visual, apa yang sering dihilangkan atau dilupakan adalah bahwa rasi telekomunikasi akan bersinar di pita gelombang radio, yang dapat diamati dari tanah."

Ada beberapa dekade perjanjian lama dari awal usia ruang yang mencadangkan frekuensi radio tertentu untuk penggunaan tertentu. Frekuensi atom dan molekul tertentu di ruang angkasa disediakan untuk astronomi radio. Ini termasuk karbon monoksida dan isotopnya, dan H2O.

Astronom radio sudah harus menghadapi segala macam gangguan. Menurut penulis, ini akan menjadi jauh lebih buruk. “Apa yang tidak diakui secara luas adalah bahwa pengembangan jaringan telekomunikasi generasi terbaru (baik dari luar angkasa maupun dari Bumi) sudah memiliki dampak mendalam pada pengamatan radio-astronomi (sama sekali sub-band): dengan armada satelit LEO cukup yakin bahwa situasinya bisa menjadi tak tertahankan. "

"Orang-orang yang termasuk generasi mendatang memiliki hak atas Bumi yang tidak tercemar dan terkontaminasi, termasuk langit murni;"

Deklarasi Universal Hak Asasi Manusia UNESCO untuk Generasi Mendatang.

Lalu ada pertanyaan tentang legalitas, dan badan mana yang dapat mengesahkan penyebaran konstelasi satelit.

Para penulis menarik perhatian kita pada pernyataan 1994 dari UNESCO (Organisasi Pendidikan, Ilmu Pengetahuan dan Kebudayaan PBB). Pernyataan itu mengatakan, “Orang-orang yang termasuk dalam generasi masa depan memiliki hak atas Bumi yang tidak tercemar dan tercemar, termasuk langit murni; mereka berhak atas kenikmatannya sebagai dasar dari sejarah budaya dan ikatan sosial manusia yang menjadikan setiap generasi dan individu sebagai anggota dari satu keluarga manusia. ”

Pernyataan yang sama dari UNESCO itu juga mengatakan, “Di sini, Warisan Dunia adalah milik semua umat manusia, dan walaupun mungkin ada hukum yang melindungi, menegakkan ini adalah masalah lain, karena hanya Negara yang dapat menuntut Negara lain di bawah jenis perjanjian internasional ini. Suatu Negara bertanggung jawab atas kegiatan yang terjadi di dalam yurisdiksinya - apakah mereka berwenang atau tidak sah. "

Tiga astronom menunjukkan bahwa sejak FCC dan badan-badan lain di Amerika Serikat telah memberikan persetujuan kepada Starlink, mereka mungkin dapat menghentikan Starlink juga. Mereka bahkan mungkin diwajibkan berdasarkan hukum internasional.

Mereka juga menyebutkan Perjanjian Luar Angkasa, dan mengatakan “Dan proses hukumnya adalah bahwa pemerintah negara bagian, kali ini pemerintah AS, secara hukum bertanggung jawab atas semua benda yang dikirim ke luar angkasa yang diluncurkan dari perbatasan AS. Itu berarti, bahwa pemerintah AS yang bertanggung jawab atas kerusakan yang disebabkan oleh perusahaannya, Starlink, yang mengirimkan benda ke orbit yang menyebabkan kerusakan. ”

Makalah ini ditutup dengan menunjukkan kemungkinan tindakan hukum yang dapat dilakukan oleh komunitas internasional untuk menghentikan rasi bintang satelit.

Mereka dapat menuntut FCC karena dalam persetujuan mereka mereka tidak memperhitungkan polusi ringan, yang melanggar Undang-Undang Kebijakan Lingkungan Nasional. Undang-undang itu mengharuskan lembaga federal mana pun untuk mempertimbangkan dampak lingkungan dari proyek yang mereka setujui. Para penulis mengklaim bahwa FCC tidak cukup mempertimbangkan polusi cahaya dari Starlink.

Komunitas astronomi internasional dapat "menuntut di pengadilan karena kurangnya yurisdiksi dan yurisprudensi FCC AS untuk mengotorisasi satelit pribadi, bukan geostasioner atas negara bagian dan negara lain." Ini mempertanyakan hak FCC untuk bahkan mengotorisasi rasi bintang satelit yang melintasi negara lain.

Lalu ada Pengadilan Internasional (ICJ). Tiga penulis mengatakan komunitas internasional dapat menuntut pemerintah AS di ICJ "... untuk menunda peluncuran Starlink lebih lanjut untuk menghitung kerugian keuangan publik dalam merusak proyek-proyek astronomi nasional dan internasional."

Komunitas astronomi internasional memulai petisi pada Januari 2020. Komunitas menginginkan penangguhan Starlink dan lainnya, mereka menginginkan perlindungan hukum untuk pengamatan astronomi, dan mereka ingin membatasi jumlah rasi bintang satelit hingga minimum.

"Semua permintaan ini datang dari kepedulian yang tulus dari para ilmuwan yang timbul dari ancaman untuk dilarang mengakses pengetahuan penuh tentang Kosmos dan hilangnya aset tak berwujud dengan nilai tak terukur untuk kemanusiaan," kata para penulis.

Ruang menjadi lebih dari satu hambatan hukum seiring berjalannya waktu. Jenis kegiatan apa yang akan diizinkan tidak jelas. Beberapa dekade yang lalu, menjelang permulaan zaman ruang angkasa, hukum dan perjanjian diberlakukan untuk mengendalikan berbagai hal.

Tetapi tidak ada yang meramalkan apa pun seperti rasi bintang satelit, dan kerangka hukum yang mengatur ruang kemungkinan akan mendapat banyak tekanan.

Lebih:

• Makalah Penelitian: Kekhawatiran tentang pengamatan astronomi berbasis darat: Langkah untuk Melindungi Langit Astronomi
• Wikipedia: Starlink
• American Astronomical Society: Pernyataan Posisi tentang Konstelasi Satelit