ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้มองเห็นท้องฟ้ายามค่ำคืนได้ยากขึ้นOXON HILL, Md. — แม้ว่าความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถมองเข้าไปในจักรวาลได้ลึกกว่าที่เคยเป็นมา แต่เทคโนโลยีใหม่ก็มีศักยภาพที่จะสร้างมลพิษที่มองไม่เห็น
แหล่งที่มาของมลพิษสามแหล่ง
ได้แก่ เศษขยะในอวกาศ การรบกวนทางวิทยุ และมลภาวะทางแสง เป็นสิ่งที่น่าเป็นห่วงอย่างยิ่งอยู่แล้ว และสถานการณ์กำลังแย่ลง ในอีกสองทศวรรษข้างหน้า ดาวเทียมมากถึง 20,000 ดวงจะถูกปล่อยสู่วงโคจรต่ำของโลก ไฟ LED จะกลายเป็นแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ที่โดดเด่น และเครือข่ายมือถือรุ่นที่ห้าจะเติมเต็มความถี่วิทยุ ลำโพงเตือนในระหว่างการประชุมประจำปีของ American Astronomical สังคม. แหล่งที่มาของมลพิษเหล่านี้สามารถป้องกันไม่ให้นักดาราศาสตร์มองเห็นท้องฟ้ายามค่ำคืนได้ชัดเจน ซึ่งเป็นการจำกัดความไวและความแม่นยำของการวัด
เศษซากอวกาศอาจเป็นมลพิษของมนุษย์รูปแบบแรกเริ่ม แต่เพียงหกทศวรรษหลังจากที่สปุตนิกปล่อยสู่ท้องฟ้าที่บริสุทธิ์ ขณะนี้วงโคจรรอบโลกเต็มไปด้วยวัตถุเกือบ 18,000 รายการที่ติดตามโดยกองบัญชาการยุทธศาสตร์ของสหรัฐอเมริกา วัตถุเหล่านี้มีขนาดตั้งแต่ชิ้นวัสดุยาวประมาณเซนติเมตรไปจนถึงดาวเทียมขนาดเท่ารถบัส เศษซากอวกาศสามารถทำลายทั้งกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีอยู่และสะท้อนแสงได้ ซึ่งอาจทำให้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินสับสนได้ จากโลก แสงแวบหนึ่งอาจเป็นดาวที่อยู่ห่างไกลหรือเพียงแค่ก้อนโลหะ
“สิ่งที่เลวร้ายที่สุดยังมาไม่ถึง” Patrick Seitzer นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนในแอนอาร์เบอร์กล่าว “เราจะเพิ่มแคตตาล็อก [ของเศษ] เป็นสองเท่าในอีก 20 ปีข้างหน้า” ตัวอย่างเช่น บริษัทการบินและอวกาศโบอิ้ง ได้เสนอให้เปิดตัวเครือข่ายดาวเทียมเกือบ 3,000 ดวงทั่วโลก การชนกันระหว่างดาวเทียมสองดวงสามารถสร้างเศษซากได้หลายพันชิ้น
บนโลกมลภาวะทางแสงเป็นปรากฏการณ์ที่รู้จักกันดี ( SN: 7/9/16, p. 32 ) และการเปลี่ยนไปใช้หลอด LED หรือไดโอดเปล่งแสงทำให้ปัญหาแย่ลง ในปี 2010 ไฟ LED มีสัดส่วนน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ของตลาดไฟส่องสว่างในอเมริกา วันนี้พวกเขามีสัดส่วนประมาณครึ่งหนึ่งของตลาดและส่วนแบ่งนั้นคาดว่าจะเติบโต
LED มีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ มีอายุการใช้งานยาวนานและประหยัดพลังงาน แต่พวกมันปล่อยแสงในวงกว้าง ซึ่งรวมถึงแสงที่อุดมด้วยสีน้ำเงิน ซึ่งไม่ดีต่อดาราศาสตร์เป็นพิเศษ แสงที่มีสีน้ำเงินกระจายได้ง่ายกว่าแสงที่มีความยาวคลื่นยาวกว่า เช่น สีเหลือง ซึ่งทำให้แสงบนท้องฟ้าแย่ลงและทำให้มองเห็นดาวได้ยากขึ้น
การรบกวนด้วยคลื่นความถี่วิทยุที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าไม่ได้เป็นอันตรายต่อดาราศาสตร์น้อยกว่ามลพิษทางแสงด้วยแสง สำหรับนักดาราศาสตร์ที่สังเกตจักรวาลผ่านคลื่นวิทยุที่เกิดจากดวงดาวและกาแล็กซี การรบกวนจากแหล่งกำเนิดจากโลกสามารถกลบสัญญาณที่อยู่ห่างไกลออกไปได้อย่างง่ายดาย
เช่นเดียวกับที่ช่องสัญญาณวิทยุที่อยู่ใกล้กันในความถี่สามารถไหลเข้ากันและกัน
ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิต ดังนั้นการรบกวนทางวิทยุจากเทคโนโลยีต่างๆ ก็สามารถไหลเข้าสู่ช่องสัญญาณที่นักดาราศาสตร์ใช้ในการสังเกตได้ฉันนั้น เนื่องจากพื้นที่บนสเปกตรัมถูกกลืนกินไปโดยเทคโนโลยีใหม่ เช่น เครือข่ายมือถือ 5G นักดาราศาสตร์วิทยุจะต้องต่อสู้กับการรบกวนที่อาจเกิดขึ้นมากขึ้น ตัวอย่างเช่น เรดาร์บนรถยนต์ไร้คนขับอาจส่งผลกระทบต่อการดำเนินงานดาราศาสตร์วิทยุได้ไกลถึง 100 กิโลเมตร Harvey Liszt นักดาราศาสตร์วิทยุจากหอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติในชาร์ลอตส์วิลล์ รัฐเวอร์จิเนีย กล่าว
เมื่อต้องเผชิญกับโอกาสที่เทคโนโลยีจะรุกล้ำเข้ามาบนโลก นักดาราศาสตร์ชื่อ Jean Heidmann ได้เสนอในปี 1998 ให้กำหนดพื้นที่ด้านไกลของดวงจันทร์เพื่อเป็นหอดูดาวที่จะปลอดภัยจากเศษขยะในอวกาศ แสงและมลพิษทางวิทยุ
หากไม่มีวิธีแก้ปัญหาที่รุนแรงนั้น การควบคุมความถี่วิทยุของรัฐบาลอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งสำคัญ “หากไม่มีการป้องกันสเปกตรัม นักดาราศาสตร์วิทยุจะสูญเสียความสามารถในการสังเกต” Liszt กล่าว นักดาราศาสตร์อาจจำเป็นต้องขยายและรักษาเขตเงียบของวิทยุเช่นบริเวณรอบๆ หอดูดาว Green Bank ในเวสต์เวอร์จิเนีย เพื่อรักษาอนาคตของดาราศาสตร์วิทยุบนดิน
เมื่อพูดถึงแสงประดิษฐ์ ไม่มีใครจะดีที่สุด นั่นเป็นการต่อสู้ที่ไร้ประโยชน์ นักดาราศาสตร์เห็นด้วย แต่มีวิธีแก้ปัญหา Flagstaff, Ariz. กำลังใช้ไฟ LED แต่เป็นสิ่งที่เรียกว่า LED สีเหลืองอำพันแบบวงแคบ ซึ่งจะจำกัดการเรืองแสงของท้องฟ้าเนื่องจากมีลักษณะคล้ายกับสีเหลืองและไฟโซเดียมความดันต่ำที่นักดาราศาสตร์ต้องการ
“ท้องฟ้าที่มืดมิดได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของวัฒนธรรมที่นี่” เจฟฟ์ ฮอลล์ ผู้อำนวยการหอดูดาวโลเวลล์ในแฟลกสตาฟกล่าว “มันคือ … คุณค่าของชุมชน เรายังมีบริษัทที่ชื่อว่า Dark Sky Brewing”
สำหรับตอนนี้ นักดาราศาสตร์หลายคนหวังว่าการแก้ปัญหามลพิษจากพื้นโลกดังกล่าวจะได้ผล
