రాత్రి ఆకాశానికి మరీ ప్రకాశవంతం

కేవలం కొన్ని సంవత్సరాల్లో కక్ష్యలోని ఉపగ్రహాల సంఖ్య భారీగా పెరిగింది, దీనికి దాదాపు పూర్తిగా Starlink, OneWeb, Guowang వంటి భారీ ఉపగ్రహ సమూహాలే (constellations) కారణం. అవి మారుమూల ప్రాంతాలకు ఇంటర్నెట్ తెస్తాయి, కానీ ఖగోళ శాస్త్రవేత్తల చిత్రాలపై ప్రకాశవంతమైన జాడలనూ వదులుతాయి.

2019లో మొదటి Starlink ప్రయోగాల తర్వాత ఏడాదిలోనే, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఒక సరళమైన నియమాన్ని ప్రతిపాదించారు: పరావర్తిత సూర్యకాంతిలో కనిపించే ఉపగ్రహం మాగ్నిట్యూడ్ 7 కంటే ప్రకాశవంతంగా ఉండకూడదు — చీకటి ఆకాశం కింద ఒక వ్యక్తి చూడగలిగే అత్యంత మసక నక్షత్రాల కంటే కొద్దిగా మసకగా — ఎత్తైన కక్ష్యలకు కొద్దిగా మరింత మసక పరిమితితో. చీకటి ఆకాశాన్ని కాపాడడానికి అంతర్జాతీయ ఖగోళ సంఘం (IAU) ఏర్పాటు చేసిన కేంద్రం ఈ సిఫారసును స్వీకరించింది. అయితే ఇప్పటివరకు, ఉపగ్రహాలు నిజంగా దీన్ని పాటిస్తున్నాయో లేదో చాలా తక్కువ కొలతలు మాత్రమే సరిచూశాయి: మునుపటి ప్రచారాలు చేతితో ఎంచుకున్న కొద్ది లక్ష్యాలను మాత్రమే అనుసరించాయి.

ఉల్కల కోసం వల, ఉపగ్రహాల వైపు తిప్పినది

కెనడాలోని వెస్టర్న్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన డెనిస్ విడా (Denis Vida), పీటర్ బ్రౌన్ (Peter Brown), వారి సహచరులు, కెనడా రక్షణ పరిశోధన, అభివృద్ధి సంస్థతో కలిసి, గ్లోబల్ మీటియర్ నెట్‌వర్క్ (Global Meteor Network) నుంచి రూపొందిన Luciole అనే కెమెరా వ్యవస్థను ఉపయోగించారు. రచయితలు చెప్పినట్లు, ఉపగ్రహాలను చాలా నెమ్మదిగా, ఎక్కువసేపు ఉండే ఉల్కలుగా చూడవచ్చు. తెలిసిన ఉపగ్రహాల వైపు గురిపెట్టడానికి బదులు, Luciole ఆకాశంపై ఒక దృశ్య వలను విసిరి, కదిలే ప్రతిదాన్నీ సెకనుకు 25 సార్లు నమోదు చేస్తుంది.

7 అక్టోబర్ నుంచి 11 నవంబర్ 2024 వరకు, అంటారియోలోని ఎల్గిన్‌ఫీల్డ్ అబ్జర్వేటరీలోని ఆరు సున్నితమైన కెమెరాలు 230 నిర్మల గంటల్లో 5,118 వేర్వేరు ఉపగ్రహాల 24,812 జాడలను నమోదు చేశాయి. ప్రతి ఉపగ్రహ ప్రకాశాన్ని అదే చిత్రంలోని నక్షత్రాలతో పోల్చి క్రమాంకనం చేశారు.

పరిమితిని ఎవరు దాటుతున్నారు

గమనించిన ఉపగ్రహ జనాభా సిఫారసు చేసిన పరిమితి కంటే క్రమబద్ధంగా ప్రకాశవంతంగా ఉంది, ముఖ్యంగా 500 నుంచి 600 కిలోమీటర్ల మధ్య ఉన్న రద్దీ కక్ష్య పొరలో. ఆపరేటర్లను న్యాయంగా పోల్చడానికి, ప్రతి సమూహం కనిపించగలిగిన అన్ని ప్రయాణాల్లో ఎంత తరచుగా పరిమితిని దాటిందో బృందం లెక్కించింది:

• Starlink: సాధ్యమైన ప్రయాణాల్లో సుమారు 25% — దాని భారీ పరిమాణం వల్ల, నమోదైన మొత్తం అతి-ప్రకాశవంతమైన ప్రయాణాల్లో సుమారు మూడింట రెండు వంతులు.
• వాడేసిన రాకెట్ భాగాలు: సుమారు 21%. Breeze, Long March రాకెట్ దశలు నిజంగా గమనించిన ప్రయాణాల్లో 97–99% లో పరిమితిని దాటాయి.
• Guowang/Hulianwang, చైనా ఉద్భవిస్తున్న ఉపగ్రహ సమూహం: సాధ్యమైన ప్రయాణాల్లో సగానికి పైగా, గమనించిన ప్రతి ఒక్క ప్రయాణమూ. 13,000 ఉపగ్రహాలు ప్రణాళికలో ఉండటంతో, దాన్ని మసకబార్చకపోతే అది దృశ్య ఆకాశ కాలుష్యానికి ప్రధాన మూలంగా మారవచ్చని రచయితలు హెచ్చరిస్తారు.
• OneWeb: కేవలం సుమారు 6%. దాని ఎత్తైన కక్ష్య ఒక్కటే పూర్తి వివరణ కాదు, ఎందుకంటే సమాన లేదా ఎక్కువ ఎత్తుల్లో ఉన్న ఇతర సమూహాలు చాలా ప్రకాశవంతంగా కనిపిస్తాయి.

పురోగతికి హామీ కూడా లేదు. 2020 నుంచి 2024 ప్రారంభం వరకు Starlink ఉపగ్రహాలు మసకబారుతూ వచ్చాయి, కానీ కొత్త “Direct-to-Cell” మోడళ్లు దాదాపు మొట్టమొదటి వాటంత ప్రకాశవంతంగా ఉన్నాయి. చూసే కోణంతో వాటి ప్రకాశం ఎలా మారుతుందో గమనిస్తే బలమైన అద్దం లాంటి మెరుపులు ఉన్నాయని తెలుస్తుంది, వీటిని రచయితలు సంభావ్యంగా Starlink పెద్ద చదునైన యాంటెన్నాలకు ఆపాదిస్తారు — కాబట్టి ఉపరితలాలను నల్లబరచడం ఒక్కటే సరిపోకపోవచ్చు.

సంధ్యా సమయపు అడ్డంకి

తక్కువ ఎత్తు ఉపగ్రహాల్లో చాలావరకు, నేల ఇప్పటికే చీకటిగా ఉన్నప్పుడు అవి ఇంకా సూర్యకాంతిలో ఉన్నప్పుడు మాత్రమే కనిపిస్తాయి: సూర్యాస్తమయం తర్వాత, సూర్యోదయానికి ముందు రెండు గంటల్లో. 550 కిలోమీటర్ల పొర మోడల్, 35 డిగ్రీల దక్షిణం నుంచి 35 డిగ్రీల ఉత్తరం మధ్య, ఏడాది పొడవునా, ప్రతి రాత్రి సుమారు 3.3 గంటల తీవ్రమైన దృశ్యతను చూపిస్తుంది. సుమారు 1,200 కిలోమీటర్ల ఎత్తులోని ఉపగ్రహాలు రాత్రిలో ఎక్కువ భాగం కాంతిలోనే ఉంటాయి.

ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు సంధ్యా సమయం విలువైనది: క్రమాంకన చిత్రాలు తీసేది, భూమికి దగ్గరగా వచ్చే గ్రహశకలాలను వేటాడేది అప్పుడే. చీకటి ఆకాశం కింద ఉన్న ఒక వ్యక్తి సంధ్యా సమయంలో ఏ క్షణంలోనైనా తన దృష్టి క్షేత్రంలో సుమారు 44 ప్రకాశవంతమైన ఉపగ్రహాలను చూస్తారని రచయితలు అంచనా వేస్తారు. వెరా సి. రూబిన్ అబ్జర్వేటరీకి, సంధ్యా సమయపు 30 సెకన్ల చిత్రాల్లో సుమారు మూడింట ఒకదానిలో ఉపగ్రహ జాడ ఉండాలి.

కనిష్ఠ సంఖ్యలు

ఈ సర్వే ఉత్తర మధ్య అక్షాంశంలోని ఒకే స్థలం నుంచి, 36 రాత్రుల్లో, స్థిర కెమెరాలతో జరిగింది. తుది కక్ష్యకు ఇంకా ఎక్కుతున్న ఉపగ్రహాలను — తరచుగా అవే అత్యంత ప్రకాశవంతమైనవి — ఇది కోల్పోతుంది, కాబట్టి సంఖ్యలు ఏమైనా ఉంటే తక్కువ అంచనాలే. రచయితలు తమ “ఉపగ్రహ ఫ్లక్స్”ను ఏ అబ్జర్వేటరీ అయినా ఉపయోగించగల ప్రమాణంగా ప్రతిపాదిస్తారు, OneWeb ఫలితాలను పరిశ్రమలోని మిగతావారు ఇప్పటికే అందుకోగల ప్రామాణికంగా చూస్తారు.