Et planlagt netværk af satellitter vækker stor bekymring blandt astronomer. I modsætning til satellitter, der tilfældigt reflekterer sollyset og skaber lysforurening i rummet som en utilsigtet bivirkning, vil satellitterne fra den amerikanske startup-virksomhed Reflect Orbital skabe lysforurening med vilje.
Virksomheden lover at levere 'sollys på kommando' ved hjælp af spejle, der sender sollys ned til Jorden, så solcelleanlæggene kan fungere efter solnedgang.
De planlægger at starte med en 18 meter stor testsatellit ved navn Earendil-1, som de har ansøgt om at opsende i 2026. Ifølge de seneste rapporter skal yderligere 4.000 satellitter sendes i kredsløb inden 2030.
Hvor slem vil lysforureningen være? Og måske endnu vigtigere: Kan Reflect Orbital's satellitter overhovedet fungere som lovet?
Sollys skal reflekteres af spejle
Ligesom man kan reflektere sollys fra en urskive og skabe en lysplet, vil Reflect Orbitals satellitter bruge spejle til at sende lys ned på et område på Jorden, men selvfølgelig i en helt anden skala.
Satellitterne vil kredse cirka 625 kilometer over jordoverfladen med spejle på en diameter på 54 meter.
Hvis man reflekterer lys fra et ur over på en nærliggende væg, er lyspletten meget klar. Men hvis man reflekterer lys til en væg, der er længere væk, bliver pletten større og svagere.
Det skyldes, at Solen fylder cirka 0,5 grader på himlen, hvilket svarer til cirka 30 bueminutter. En lysstråle, der reflekteres fra et fladt spejl over lange afstande, vil derfor sprede sig med en vinkel på en halv grad.
Hvad betyder det i praksis?
Hvor fokuseret et område kan så oplyses?
Lad os tage en satellit, der reflekterer sollyset over en afstand på cirka 800 kilometer og i en højde på 625 kilometer:
Satellitten vil ikke altid være direkte over os, så lyset vil ikke blive reflekteret vinkelret. Derfor vil det oplyste område på Jorden være mindst syv kilometer bredt.
Selv et buet spejl eller en linse kan ikke fokusere sollyset til et mindre område end de syv kilometer på grund af afstanden og Solens vinkel på himlen.
Og vil det reflekterede sollys så være klart eller svagt?
For én enkelt satellit med et 54 meter stort spejl vil lyset være 15.000 gange svagere end middagssolen, men stadig langt klarere end fuldmånen.
Ballon-test er svær at basere noget på
Sidste år delte Reflect Orbital's grundlægger, Ben Nowack, en kort video, der opsummerede en test med »det sidste, der skal bygges, før man går videre til rummet.«
Det var en reflektor monteret på en varmluftballon.
I testen blev et fladt, kvadratisk spejl på cirka 2,5 meter brugt til at sende en lysstråle ned mod solpaneler og sensorer.
I ét tilfælde målte teamet 516 watt lys per kvadratmeter, mens ballonen befandt sig 242 meter væk. Til sammenligning producerer middagssolen omkring 1.000 watt per kvadratmeter. Så 516 watt svarer til cirka halvdelen, hvilket er nok til at kunne bruges.
Men hvad sker der, når man skalerer ballon-testen op til rummet? Som tidligere nævnt, hvis satellitterne skal reflektere sollyset over en afstand på cirka 800 kilometer, skal reflektoren være 6,5 km x 6,5 km – altså 42 kvadratkilometer.
Det er ikke realistisk at bygge så stor en reflektor, og derfor har ballon-testen sine begrænsninger.
Hvad er Reflect Orbitals plan?
Reflect Orbitals plan er: »simple satellitter i den rette konstellation, der lyser på eksisterende solcelleanlæg.«
Målet er blot 200 watt per kvadratmeter – altså 20 procent af middagssolen.
Men kan mindre satellitter gøre det? Hvis én enkelt satellit med et 54 meter spejl er 15.000 gange svagere end middagssolen, skal man bruge omkring 3.000 satellitter for at opnå 20 procent. Det er mange satellitter for at oplyse ét område.
Der er også et andet problem: Satellitter i 625 kilometers højde bevæger sig med 7,5 kilometer i sekundet.
Det betyder, at en satellit kun vil være inden for 1.000 kilometer af en given lokation i højst 3,5 minutter. Så 3.000 satellitter vil kun give få minutters belysning. For blot at levere lys i en hel time, skal der bruges tusindvis flere.
Reflect Orbitals ambitionsniveau er højt. I et interview foreslog Nowack hele 250.000 satellitter i kredsløb 600 kilometer over Jorden. Det er flere end alle de satellitter og store stykker rumskrot, der i dag er registreret tilsammen.
\ Læs også
Alligevel vil dette enorme netværk kun kunne levere 20 procent af middagssolen til højst 80 lokationer ad gangen – og i praksis færre, på grund af skydække.
På grund af deres højde kan satellitterne desuden kun levere lys til de fleste lokationer omkring solopgang og solnedgang, hvor spejlene i lavt kredsløb stadig er badet i sollys.
Reflect Orbital er opmærksom på denne udfordring og planlægger derfor, at deres satellitnetværk skal kredse over Jordens dag-nat-grænse i solsynkrone baner, så de konstant befinder sig i sollys.
Reflect Orbitals satellitter kan blive klarere end fuldmånen
Så er spejlsatellitter en praktisk måde at producere billig solenergi om natten? Sandsynligvis ikke.
Kan de skabe katastrofal lysforurening? Absolut.
Tidligt om aftenen er det nemt at få øje på satellitter og rumskrot, selvom dette ikke engang er designet til at være særligt lysstærke. Med Reflect Orbitals plan vil refleksionerne nogle gange fremstå langt klarere end fuldmånen, selv hvis testsatellitten kun fungerer som forventet.
Og selvom Reflect Orbital har til hensigt kun at oplyse specifikke områder, vil satellitternes lysstråler også bevæge sig hen over Jorden, når de flytter sig fra ét sted til et andet.
Et netværk af spejle vil være katastrofalt for astronomien og farligt for astronomer. For enhver, der kigger gennem et teleskop, kan spejlets overflade være næsten lige så lysstærk som Solens overflade – med risiko for varige øjenskader.
Lysforureningen vil dermed spænde ben for vores mulighed for at se universet, og det er velkendt, at lysforurening også påvirker dyrelivets døgnrytme.
Virksomheden svarede ikke på henvendelser fra The Conversation inden deadline, men har udtalt til Bloomberg, at de planlægger at omdirigere sollyset på måder, der er: »kortvarige, forudsigelige og målrettede«, og at de vil undgå observatorier og dele satellitternes positioner, så astronomer kan planlægge deres arbejde.
Potentielt alvorlige konsekvenser
Det er stadig uvist, om Reflect Orbitals projekt nogensinde vil blive til virkelighed.
Virksomheden kan måske opsende en testsatellit, men der er langt fra det til at få 250.000 gigantiske spejle til konstant at kredse om Jorden for at holde et par solcelleanlæg kørende et par ekstra timer om dagen.
Det er et projekt, vi bør holde et vågent øje med. Hvis det lykkes, vil konsekvenserne være alvorlige – både for astronomer og alle andre, der helst ser, at nattehimlen er mørk.
Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
