Astronomer har nyligen uttryckt oro över hur satellit-megakonstellationer påverkar vetenskaplig forskning. För att bättre förstå vilken effekt dessa konstellationer kan ha på astronomiska observationer, ESO beställde en vetenskaplig studie av deras inverkan, med fokus på observationer med ESO-teleskop i synligt och infrarött men även med tanke på andra observatorier. Studien, som överväger totalt 18 representativa satellitkonstellationer under utveckling av SpaceX, Amazon, OneWeb och andra, tillsammans uppgår till över 26 tusen satelliter, har nu godkänts för publicering i Astronomi &Astrofysik .

Studien visar att stora teleskop som ESO:s Very Large Telescope (VLT) och ESO:s kommande Extremely Large Telescope (ELT) kommer att påverkas "måttligt" av konstellationerna under utveckling. Effekten är mer uttalad vid långa exponeringar (ca 1000 s), upp till 3 % av dessa kan förstöras under skymningen, tiden mellan gryning och soluppgång och mellan solnedgång och skymning. Kortare exponeringar skulle påverkas mindre, med färre än 0,5 % av observationerna av denna typ påverkade. Observationer som görs vid andra tillfällen under natten skulle också påverkas mindre, eftersom satelliterna skulle befinna sig i jordens skugga och därför inte är upplysta. Beroende på vetenskapsfallet, effekterna skulle kunna minskas genom att göra ändringar i driftschemat för ESO-teleskop, även om dessa förändringar kostar. På industrisidan, ett effektivt steg för att mildra effekterna skulle vara att mörka satelliterna.

Studien finner också att den största effekten kan vara på bredfältsundersökningar, i synnerhet de som görs med stora teleskop. Till exempel, upp till 30 % till 50 % av exponeringarna med US National Science Foundations Vera C. Rubin Observatory (inte en ESO-anläggning) skulle "hårt påverkas, "beroende på årstid, tiden på natten, och studiens förenklade antaganden. Dämpningstekniker som skulle kunna tillämpas på ESO-teleskop skulle inte fungera för detta observatorium även om andra strategier aktivt utforskas. Ytterligare studier krävs för att till fullo förstå de vetenskapliga implikationerna av denna förlust av observationsdata och komplexiteten i deras analys. Bredfältsundersökningsteleskop som Rubin-observatoriet kan snabbt skanna stora delar av himlen, vilket gör dem avgörande för att upptäcka kortlivade fenomen som supernovor eller potentiellt farliga asteroider. På grund av deras unika förmåga att generera mycket stora datamängder och att hitta observationsmål för många andra observatorier, astronomisamhällen och finansiärer i Europa och på andra håll har rankat bredfältsundersökningsteleskop som en högsta prioritet för framtida utveckling inom astronomi.

Både professionella och amatörastronomer har också väckt oro över hur satellit-megakonstellationer kan påverka den orörda utsikten över natthimlen. Studien visar att cirka 1600 satelliter från konstellationerna kommer att befinna sig ovanför horisonten för ett observatorium på mitten av latitud, de flesta kommer att stå lågt på himlen – inom 30 grader från horisonten. Ovanför denna — den del av himlen där de flesta astronomiska observationer äger rum — kommer det att finnas omkring 250 konstellationssatelliter vid varje given tidpunkt. Medan de alla är upplysta av solen vid solnedgång och soluppgång, fler och fler kommer in i jordens skugga mot mitt i natten. ESO-studien antar en ljusstyrka för alla dessa satelliter. Med detta antagande, upp till cirka 100 satelliter kan vara tillräckligt ljusa för att vara synliga med blotta ögat under skymningen, cirka 10 av dessa skulle vara högre än 30 graders höjd. Alla dessa siffror sjunker när natten blir mörkare och satelliterna faller in i jordens skugga. Övergripande, dessa nya satellitkonstellationer skulle ungefär fördubbla antalet satelliter som är synliga på natthimlen för blotta ögat över 30 grader.

Dessa siffror inkluderar inte tåg av satelliter som är synliga omedelbart efter uppskjutning. Även om det är spektakulärt och ljust, de är kortlivade och syns bara kort efter solnedgången eller före soluppgången, och – vid varje given tidpunkt – endast från ett mycket begränsat område på jorden.

ESO-studien använder förenklingar och antaganden för att få konservativa uppskattningar av effekterna, som kan vara mindre i verkligheten än vad som beräknats i tidningen. Mer sofistikerad modellering kommer att behövas för att mer exakt kvantifiera de faktiska effekterna. Medan fokus ligger på ESO-teleskop, resultaten gäller liknande icke-ESO-teleskop som också fungerar i det synliga och infraröda, med liknande instrumenterings- och vetenskapsfall.

Satellitkonstellationer kommer också att påverka radio, millimeter och submillimeter observatorier, inklusive Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) och Atacama Pathfinder Experiment (APEX). Denna påverkan kommer att beaktas i ytterligare studier.

ESO, tillsammans med andra observatorier, Internationella astronomiska unionen (IAU), American Astronomical Society (AAS), UK Royal Astronomical Society (RAS), och andra sällskap, vidtar åtgärder för att öka medvetenheten om denna fråga i globala forum som FN:s kommitté för fredlig användning av yttre rymden (COPUOS) och Europeiska kommittén för radioastronomiska frekvenser (CRAF). Detta görs samtidigt som man tillsammans med rymdföretagen utforskar praktiska lösningar som kan säkra de storskaliga investeringar som görs i banbrytande markbaserade astronomianläggningar. ESO stöder utvecklingen av regelverk som i slutändan kommer att säkerställa den harmoniska samexistensen av mycket lovande tekniska framsteg i låg omloppsbana om jorden med de förhållanden som gör det möjligt för mänskligheten att fortsätta sin observation och förståelse av universum.