ANGAVU MNO KWA ANGA LA USIKU

Katika miaka michache tu, idadi ya setilaiti angani imeongezeka kwa kasi, ikisukumwa karibu kabisa na makundi makubwa ya setilaiti (constellations) kama Starlink, OneWeb na Guowang. Yanaleta intaneti katika maeneo ya mbali, lakini pia yanaacha mistari angavu kwenye picha za wanaastronomia.

Ndani ya mwaka mmoja baada ya urushaji wa kwanza wa Starlink mwaka 2019, wanaastronomia walipendekeza kanuni rahisi: setilaiti inayoonekana kwa mwanga wa jua unaoakisiwa haipaswi kung’aa zaidi ya ukubwa wa mng’ao 7 — hafifu kidogo kuliko nyota hafifu zaidi ambazo mtu anaweza kuona chini ya anga lenye giza — kwa kikomo hafifu kidogo zaidi kwa obiti za juu zaidi. Kituo cha Muungano wa Kimataifa wa Astronomia (IAU) cha kulinda anga lenye giza kilikubali pendekezo hili. Hata hivyo, hadi sasa, vipimo vichache tu vilikagua iwapo setilaiti zinatii kweli: kampeni za awali zilifuatilia idadi ndogo ya walengwa waliochaguliwa kwa mkono.

Wavu wa vimondo, ulioelekezwa kwa setilaiti

Denis Vida, Peter Brown na wenzao katika Chuo Kikuu cha Western nchini Kanada, pamoja na Shirika la Utafiti na Maendeleo ya Ulinzi la Kanada, walitumia Luciole, mfumo wa kamera uliotokana na Mtandao wa Kimataifa wa Vimondo (Global Meteor Network). Kama waandishi wanavyosema, setilaiti zinaweza kuonwa kama vimondo vya polepole sana vinavyodumu muda mrefu. Badala ya kuelekeza kwenye setilaiti zinazojulikana, Luciole inatupa wavu wa macho juu ya anga na kurekodi kila kitu kinachosogea, mara 25 kwa sekunde.

Kuanzia tarehe 7 Oktoba hadi 11 Novemba 2024, kamera sita nyeti katika Kituo cha Uchunguzi wa Anga cha Elginfield, Ontario, zilirekodi mistari 24,812 ya setilaiti 5,118 tofauti katika saa 230 za anga safi. Mng’ao wa kila setilaiti ulisawazishwa kwa kulinganisha na nyota zilizo katika picha ileile.

Nani anavunja kikomo

Kundi lililoonwa linang’aa zaidi kwa utaratibu kuliko kikomo kilichopendekezwa, hasa katika tabaka la obiti lenye msongamano kati ya kilomita 500 na 600. Ili kulinganisha waendeshaji kwa haki, timu ilihesabu ni mara ngapi kila kundi lilizidi kikomo kati ya mapito yote ambamo lingeweza kuonekana:

• Starlink: takriban 25% ya mapito yanayowezekana — na, kwa sababu ya ukubwa wake mkubwa mno, takriban theluthi mbili ya mapito yote yenye mng’ao mkubwa mno yaliyorekodiwa.
• Mabaki ya roketi zilizotumika: takriban 21%. Hatua za roketi za Breeze na Long March zilizidi kikomo katika 97–99% ya mapito yaliyoonwa kweli.
• Guowang/Hulianwang, kundi linaloibuka la China: zaidi ya nusu ya mapito yanayowezekana, na kila pito moja lililoonwa. Huku setilaiti 13,000 zikiwa zimepangwa, waandishi wanaonya kwamba linaweza kuwa chanzo kikuu cha uchafuzi wa anga kwa mwanga isipokuwa mng’ao wake upunguzwe.
• OneWeb: takriban 6% tu. Obiti yake ya juu zaidi si maelezo yote, kwa kuwa makundi mengine yaliyo kwenye miinuko inayofanana au mikubwa zaidi yanaonekana angavu zaidi sana.

Maendeleo pia hayana uhakika. Setilaiti za Starlink zilikuwa zikipungua mng’ao kuanzia 2020 hadi mwanzoni mwa 2024, lakini modeli mpya za “Direct-to-Cell” zinang’aa karibu sawa na zile za kwanza kabisa. Jinsi mng’ao wake unavyobadilika kulingana na pembe ya kutazama kunaashiria mmweko mkali kama wa kioo, ambao waandishi wanauhusisha, kwa uwezekano mkubwa, na antena kubwa bapa za Starlink — kwa hiyo kutia giza nyuso peke yake huenda kusitoshe.

Kizuizi cha wakati wa magharibi na alfajiri

Setilaiti nyingi za chini huonekana tu zikiwa bado kwenye mwanga wa jua wakati ardhi tayari iko gizani: katika saa mbili baada ya jua kutua na kabla ya jua kuchomoza. Modeli ya tabaka la kilomita 550 inaonyesha takriban saa 3.3 za kuonekana kwa nguvu kila usiku, mwaka mzima, kati ya nyuzi 35 kusini na nyuzi 35 kaskazini. Setilaiti za juu zaidi, karibu kilomita 1,200, hubaki zikimulikwa kwa sehemu kubwa ya usiku.

Wakati huu wa mwanga hafifu ni wa thamani kwa wanaastronomia: ndipo wanapopiga picha za kusawazisha vifaa na kuwinda asteroidi zinazokaribia Dunia. Waandishi wanatabiri kwamba mtu aliye chini ya anga lenye giza anaona takriban setilaiti 44 angavu katika uwanja wake wa kuona wakati wowote wa mwanga huo hafifu. Kwa Kituo cha Uchunguzi cha Vera C. Rubin, takriban picha moja kati ya tatu za sekunde 30 zinazopigwa wakati huo inatarajiwa kuwa na mstari wa setilaiti.

Viwango vya chini

Utafiti huu unatoka mahali pamoja katika latitudo ya kati ya kaskazini kwa usiku 36, kwa kamera zisizosogea. Pia unakosa setilaiti ambazo bado zinapanda kuelekea obiti yao ya mwisho, mara nyingi zile zinazong’aa zaidi — kwa hiyo tarakimu hizi, ikiwa zina kasoro, ni makadirio ya chini. Waandishi wanapendekeza “mtiririko wa setilaiti” (satellite flux) wao kama kiwango ambacho kituo chochote cha uchunguzi kinaweza kutumia, na wanaona matokeo ya OneWeb kama kigezo ambacho sekta nyingine tayari inaweza kukifikia.