Alçak Dünya Yörüngesi’ne yerleştirilen uyduların sayısındaki hızlı artış, dünya genelinde kırsal ve uzak bölgelerde geniş bant internet erişimi de dahil olmak üzere telekomünikasyon alanında ilerlemeler sağladı. Bununla birlikte, uydular, uzayda ışık kirliliğini artırmaları nedeniyle gözlemevlerinin yaptığı çalışmaları tehdit ediyor.
NASA öncülüğündeki yeni bir çalışma, ikisi halen çalışan ve ikisi fırlatmaya hazırlanan dört uzay teleskobuna odaklandı. Araştırmacılar, SpaceX’in Starlink’i gibi büyük uydu operatörlerinden aldıkları bilgileri kullanarak her bir uydu takımyıldızının yörünge konumlarını ve hareketlerini sanal ortamda modelledi. Daha sonra Hubble, SPHEREx, ARRAKIHS ve Xuntian gibi hedef teleskopların yörünge yüksekliğini, yörünge yolunu, görüş alanını ve diğer teknik özelliklerini bu simülasyona eklediler.
“Simüle edilmiş evren” içinde, teleskopların gözlem yaptığı anlar sanal olarak canlandırıldı ve uyduların teleskopların görüş çizgisine ne sıklıkla girdiği, ne kadar süre kaldığı ve ne kadar parlak bir iz bıraktığı sayısal olarak hesaplandı. Yani temelde, “bu teleskoplar gözlem yaparken, önlerinden kaç uydu geçer ve görüntüyü ne kadar bozar?” sorusuna yanıt aramak için kapsamlı bir bilgisayar simülasyonu kullanıldı.
Çalışma, gelecek on yıl içinde bu gözlemevleri tarafından elde edilen görüntülerin büyük bir yüzdesinin, aynı yörüngeyi paylaşan uydular tarafından yayılan veya yansıtılan ışıkla bozulabileceğini öngördü.
Araştırmacılar, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen görüntülerin yaklaşık yüzde 40’ının ve NASA’ya ait SPHEREx gözlemevinden alınan görüntülerin ise yaklaşık yüzde 96’sının uydu ışığıyla kirlenebileceğini hesapladı. Ayrıca, Avrupa Uzay Ajansı’nın planlanan ARRAKIHS gözlemevinden ve Çin’in planlanan Xuntian teleskobundan gelecek görüntülerin de yaklaşık yüzde 96’sının benzer şekilde etkilenebileceğini belirlediler.
Araştırmacılar, Hubble’ın daha dar görüş alanı nedeniyle daha az etkileneceğini söyledi.
Uzay teleskoplarının önemi
Yörünge teleskopları, uzay keşfinin hayati bir parçası olarak görülüyor. Bu teleskoplar, yer tabanlı teleskoplardan daha geniş bir elektromanyetik tayf aralığını gözlemleyebilir ve atmosferik parazit olmaması, evrenin daha net görüntülerini elde etmelerini sağlar. Bu da uzak galaksilerin veya Güneş Sistemimizin ötesindeki gezegenlerin doğrudan görüntülenmesine olanak tanır.
Nature dergisindeki çalışmanın baş yazarı, NASA’nın California’daki Ames Araştırma Merkezi’nden astronom Alejandro Borlaff, “Şimdiye kadar ışık kirliliğinin çoğu şehirler ve araçlardan geliyordu fakat telekomünikasyon uydu takımyıldızlarının yükselişi, hızla dünya genelindeki astronomi gözlemevlerini etkilemeye başlıyor.” dedi.
Borlaff, sözlerini şöyle sürdürdü:
“Teleskoplar evrene bakıp uzak galaksileri, gezegenleri ve asteroitleri ortaya çıkarmaya çalışırken, uydular bazen kameralarının önünden geçerek, evrenden aldığımız soluk sinyali silip süpüren parlak ışık izleri bırakıyor. Bu, yer tabanlı teleskoplar için bilinen bir sorundu ancak şimdiye kadar çok daha pahalı ve uzayda görünüşte el değmemiş gözlem noktalarına yerleştirilmiş uzay teleskoplarının insan yapımı ışık kirliliğinden neredeyse tamamen arınmış olduğu düşünülüyordu.”
Uydu sayısı hızla artıyor
2019’da alçak Dünya yörüngesinde tahminen 2 bin uydu vardı. Şu anki sayı yaklaşık 15 bin. Önümüzdeki on yıl içinde alçak Dünya yörüngesinde yaklaşık 560 bin uydunun bulunacağı öngörülüyor. Bu noktada, makale yazarları bir örnek veriyor; son dört yılda (2021-2025) alçak Dünya yörüngesine, yetmiş yılın toplamından daha fazla uydu fırlatıldı.
Uydular nasıl ışık kirliliği yapıyor?
Uydular birden fazla türde ışık yansıtır ve yayar. Güneş panelleriyle doğrudan güneş ışığını yansıtır, aynı zamanda Ay ve Dünya’dan gelen ışığı da yansıtırlar ki bu, alçak Dünya yörüngesinden bakıldığında oldukça parlaktır. Optik ışığa ek olarak, uydular bileşenlerinin sıcaklığından kaynaklanan kızılötesi radyasyon yayar ve ayrıca hem Dünya’dan hem de antenlerin kendisinden gelen radyo dalgalarını yansıtır.
Araştırmacılara göre, uyduları teleskopların çalıştığı yörüngeden daha alçak yörüngelere yerleştirmek uydu kaynaklı ışık kirliliği sorununun bir çözümü olabilir.
Daha uzak yörüngelere yerleştirilen bazı teleskoplar, ışık kirliliğinden daha iyi korunur. Örneğin, makale yazarları, uyduların NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, Avrupa Uzay Ajansı’nın Euclid gözlemevi veya NASA’nın planlanan Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu üzerindeki etkilerine bakmadı. Çünkü bahsi geçen teleskopların yörüngeleri, telekomünikasyon uydularına kıyasla Dünya’dan çok daha uzak ve bu nedenli şimdilik ışık kirliliğinden etkilenmeleri beklenmiyor. Ancak bu teleskoplar astronomi gözlemlerinin sadece küçük bir kısmını sağlıyor.
Kaynak: Reuters