Przyszłość astronomii jest zarówno na Ziemi, jak i w kosmosie.
Niedawny artykuł opiniotwórczy SpaceNews stwierdził, że nadszedł czas, by "przenieść astronomię z Ziemi". Sugestia jest prosta: jeśli konstelacje satelitarne i komercyjna działalność kosmiczna zagrażają astronomii prowadzonej na Ziemi, być może astronomowie powinni po prostu przenieść swoją pracę do kosmosu.
Jako obecni, nadchodzący i byli prezydenci Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego czujemy się zobowiązani do odpowiedzi.
Jako liderzy w naszej dziedzinie zawodowej spędziliśmy niezliczone godziny w salach, w których podejmuje się decyzje kształtujące zdolność ludzkości do zrozumienia wszechświata - w NASA, Narodowej Fundacji Nauki i Narodowych Akademiach. Podzielamy zaniepokojenie, które motywuje ostatni komentarz: Musimy chronić naszą zdolność do obserwowania kosmosu, w którym jesteśmy częścią. Ale idea, że astronomia może po prostu przenieść się poza Ziemię, nie rozumie, jak działa nowoczesna astronomia i pomija głębsze pytania o tym, jak firmy decydują, aby operować w kosmosie.
Komentarz, z perspektywy National Space Society, również błędnie charakteryzuje trwające wysiłki polityczne. Ustawa Dark and Quiet Skies Act, cytowana jako nieudana, została tak naprawdę wprowadzona dopiero pod koniec poprzedniej sesji Kongresu i została ponownie wprowadzona. Dwupartyjne poparcie dla tej ustawy odzwierciedla rosnące uznanie, że zachowanie nocnego nieba to wspólna odpowiedzialność naukowców, przemysłu i decydentów. Te wysiłki istnieją, ponieważ dostęp ludzkości do wszechświata jest niezbędny i wymaga odpowiedzialnego gospodarowania środowiskiem kosmicznym.
Aby mieć pewność, astronomowie od pokoleń rozważali obserwacje prowadzone z kosmosu, jeszcze przed boomem w przemyśle satelitarnym, który jest w toku. To nie jest nowy pomysł. Ale są dobre powody, dla których nie przenieśliśmy wszystkiego masowo na orbitę.
Łącznie, autorzy tej odpowiedzi wykorzystali prawie każdy z dzisiejszych największych teleskopów, zarówno na Ziemi, jak i w kosmosie, w wysiłkach, aby zrozumieć zarówno wszechświat, jak i nasze miejsce w nim. Astronomowie to łowcy światła. Wykorzystujemy wszystkie fotony, które wszechświat nam wysyła, i staliśmy się niezwykle biegli w ich odczytywaniu. Obserwujemy z odległych szczytów gór w Chile i na Hawajach, z Pustyni Atacama i Antarktyki. Obserwujemy z kosmosu za pomocą Hubble'a, Chandra i Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba oraz ich poprzedników. Pracujemy na długościach fal radiowych z antenami większymi niż boiska do piłki nożnej i z interferometrami łączącymi teleskopy na kontynentach. Nie wybieramy Ziemi ani kosmosu ze względów ideologicznych. Używamy obu, bo każdy z nich potrafi zrobić coś, czego drugi nie może.
Teleskopy kosmiczne to niezwykłe narzędzia. Hubble przekształcił nasze zrozumienie galaktyk. Webb przekształca to, co wiemy o wczesnym wszechświecie. Jednak misje kosmiczne są kosztowne, ograniczone, mają ograniczone narzędzia i są w dużej mierze niewykonalne w serwisie po uruchomieniu. Zostały zoptymalizowane pod kątem konkretnych pytań i ograniczonych zakresów długości fal. Obserwatoria naziemne, przeciwnie, rozwijają się. Instrumenty są ulepszane. Lustra są ponownie pokrywane. Dodawane są nowe możliwości. Nowa generacja dużych teleskopów, zarówno proponowanych, jak i realizowanych, byłaby niemożliwa do wykonania z kosmosu w przewidywalnej przyszłości. Na przykład Extremely Large Telescope, który teraz powstaje w Chile, oraz Giant Magellan Telescope i Thirty Meter Telescope, które są w trakcie rozwoju, zbierają więcej światła niż jakiekolwiek dotychczasowe teleskopy optyczne. Niedawno ukończone Obserwatorium Vera C. Rubin ma unikalną zdolność do skanowania większości nieba co kilka dni, co jest kluczowe dla wykrywania zdarzeń przejściowych i obiektów, w tym asteroid bliskich Ziemi. Obecnie nie ma orbitalnych odpowiedników, ani na horyzoncie.
Co do sedna: przeniesienie astronomii do kosmosu nie rozwiązuje leżącego u podstaw problemu. Unika go.
Wyzwania stojące przed astronomią naziemną ? interferencje optyczne spowodowane śladami satelitów, zanieczyszczenie radiowe, zatłoczenie orbity ? wynikają z wyborów politycznych i decyzji inżynieryjnych. Nie są to nieuniknione konsekwencje postępu w naszych ambicjach kosmicznych. Opuszczenie Ziemi oznaczałoby, że pozwalamy interesom komercyjnym kształtować zasady dostępu do nieba, a to nie może być precedensem, którego ludzkość powinna akceptować.
Istnieje też twardsza rzeczywistość pojawiająca się w samej orbicie. Jak doskonale wiedzą analitycy branży, niska orbita Ziemi (LEO) staje się zatłoczona. Tysiące satelitów są już na miejscu, a niemal 2 miliony zostało zaproponowanych. Nawet jeśli tylko część z nich zostanie wystrzelona, będą one radykalnie przewyższać liczbą około 5 000 gwiazd widocznych gołym okiem na ciemnym niebie. Poza samymi satelitami są też odłamki. Obecnie monitoruje się na orbicie ponad 30 000 fragmentów odpadów większych niż 10 centymetrów, a szacuje się istnienie milionów mniejszych fragmentów ? każdy z nich mógłby poważnie uszkodzić statek kosmiczny.
Ironicznie, argument, że astronomia powinna przenieść się do kosmosu, by uniknąć zakłóceń, pomija rosnącą niestabilność samej orbity. Jeśli generowanie odpadów będzie kontynuowane bez kontroli, różne rejony orbitalne mogą stać się coraz bardziej niebezpieczne w użytkowaniu, utrudniając nie tylko misje naukowe, ale także monitorowanie pogody, GPS, łączność i inne usługi, na które codziennie polegają współczesne społeczeństwa (i ich gospodarki).
Co zyskaliśmy, idąc w kosmos, jeśli w procesie odcięliśmy całą ludzkość od nocnego nieba?
Nocne niebo od zawsze było wspólną domeną, a nowoczesna astronomia wyrosła z tego wspólnego dziedzictwa. Ostatni artykuł opiniotwórczy również odrzuca obawy dotyczące ludzkiego doświadczenia nocnego nieba, jakby jedynie to, co można łatwo zmierzyć, miało wartość. Jednak astronomia nigdy nie była wyłącznie o zbieraniu danych. Nocne niebo jest najbardziej dostępnym laboratoryjnym dla nauki ludzkości. Dostęp do nocnego nieba nie jest też "nostalgiczny", jak argumentowano w komentarzu. Zdolność bezpośredniego widzenia wszechświata zainspirowała pokolenia do podążania za nauką, inżynierią i odkrywaniem. Usunięcie tego wspólnego punktu dostępu nie tylko wpłynęłoby na profesjonalną astronomię; osłabiłoby fundament, z którego rośnie przyszła zdolność naukowa.
Dziś obiekty naziemne pozostają niezbędne nie tylko do odkryć, ale także do kształcenia studentów, testowania instrumentów i szybkiego reagowania na zdarzenia przejściowe - supernowe, asteroidy bliskie Ziemi, odpowiedniki fal grawitacyjnych. Wymagają one rozproszonych sieci teleskopów pracujących razem. Nie mogą być zastąpione przez kilka misji kosmicznych. Misje kosmiczne nie są również niezależne od Ziemi. Każdy teleskop umieszczony na orbicie zależy od infrastruktury terenowej i ekosystemu badań utrzymywanych przez naukę opartą na obserwacjach naziemnych.
Żaden z tych elementów nie jest argumentem przeciwko eksploracji ani odpowiedzialnemu korzystaniu z naszego wspólnego kosmicznego dobra. Astronomia zawsze rozwijała się poprzez rozszerzanie swojego zasięgu - od pierwszego instrumentu Galileo, po sieci radiowe i obserwatoria kosmiczne. Przyjmujemy innowacje. Jednak innowacja nie wymaga wysiedlania, wymaga koordynacji.
Operatorzy satelitów i astronomowie już zaczęli współpracować poprzez strategie ograniczania i porozumienia koordynacyjne, aby umożliwić współistnienie interesów komercyjnych, nauki i dostępu publicznego do nocnego nieba. Operatorzy satelitów mogą zmniejszyć jasność optyczną. Ochrona spektrum może zostać wzmocniona. Ograniczenie odpadów musi być egzekwowane. Praktyki startowe powinny być oceniane nie tylko indywidualnie, lecz łącznie. Zarządzanie międzynarodowe musi uznać, że LEO i nocne niebo funkcjonują jako wspólne dobro, a nie puste płótno. Współistnienie jest możliwe, a jak argumentują liderzy National Space Society w komentarzu, droga naprzód leży we współpracy.
Framing the choice as "move astronomy or accept interference" presents a false binary. The real question is whether we are willing to manage shared domains responsibly as activity accelerates.
Astronomia nie należy do kosmosu. Należy tam, gdzie można obserwować wszechświat ? a to koniecznie obejmuje powierzchnię planety, na której żyją ludzie.
Podpisano,
Kelsey Johnson: Była prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, była prezes Astronomical Society of the Pacific i profesor astronomii na Uniwersytecie Wirginii.
Dara Norman: Obecna prezydentka Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.
Marcel Agüeros: Kandydat na prezydenta Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i profesor astronomii na Uniwersytecie Kolumbii.
Megan Donahue: Była prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i University Distinguished Professor of Physics and Astronomy na Michigan State University.
Andrea K. Dupree: Była prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i Senior Astrophysicist, Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian.
Debra Elmegreen: Była prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, była prezydent Międzynarodowej Unii Astronomicznej, a Emerita Professor of Astronomy w Vassar College.
Robert D. Gehrz: Były prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i Emeritus Professor of Physics and Astronomy na Uniwersytecie Minnesota.
David J. Helfand: Były prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i profesor astronomii na Columbia University.
Robert P. Kirshner: Były prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i Executive Director Thirty Meter Telescope International Observatory.
Catherine Pilachowski: Była prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.
Anneila I Sargent: Była prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i Bowen Professor of Astronomy Emeritus Cahill Center for Astrophysics, California Institute of Technology.
Paula Szkody: Była prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, była prezydent American Association of Variable Star Observers, i profesor na University of Washington.
C. Megan Urry: Była prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i Israel Munson Professor of Physics and Astronomy, Yale University.
J. Craig Wheeler: Były prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i Emeritus Professor of Astronomy, The University of Texas at Austin.
Sidney Wolff: Była prezydent Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i Astronomy Emerita, NOIRLab.
SpaceNews jest zobowiązane do publikowania różnorodnych perspektyw naszej społeczności. Niezależnie od tego, czy jesteś akademikiem, przedstawicielem kierownictwa, inżynierem, czy nawet po prostu zaniepokojonym obywatelem kosmosu, wyślij swoje argumenty i poglądy na adres opinion (at) spacenews.com, aby zostały rozpatrzone do publikacji online lub w naszym następnym magazynie. Jeśli masz coś do zgłoszenia, przeczytaj niektóre z naszych ostatnich artykułów opinii i nasze wytyczne dotyczące zgłoszeń, aby zorientować się, czego szukamy. Perspektywy przedstawione w tych artykułach opinii są wyłącznie poglądami ich autorów i niekoniecznie odzwierciedlają ich pracodawców ani afiliacje zawodowe.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
