Forskare rapporterade idag nya forskningsresultat som tyder på att konstgjorda föremål i omloppsbana runt jorden lyser upp natthimlen på vår planet betydligt mer än vad man tidigare förstått.

Forskningen, godkänd för publicering i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society :Brev, finner att antalet objekt som kretsar kring jorden kan höja natthimlens totala ljusstyrka med mer än 10 procent över naturliga ljusnivåer över en stor del av planeten. Detta skulle överskrida en tröskel som astronomer satte för över 40 år sedan för att betrakta en plats som "ljusförorenad".

"Vår primära motivation var att uppskatta det potentiella bidraget till natthimlens ljusstyrka från externa källor, såsom rymdobjekt i jordens omloppsbana, " sa Miroslav Kocifaj från Slovakiska vetenskapsakademin och Comenius University i Slovakien, som ledde studien. "Vi förväntade oss att ökningen av himlens ljusstyrka skulle vara marginell, om någon, men våra första teoretiska uppskattningar har visat sig extremt överraskande och uppmuntrade oss därför att rapportera våra resultat omgående."

Arbetet är det första som tar hänsyn till den övergripande inverkan av rymdobjekt på natthimlen snarare än effekten av enskilda satelliter och rymdskräp som påverkar astronomernas bilder av natthimlen. Teamet av forskare, baserad på institutioner i Slovakien, Spanien och USA, modellerade rymdobjektens bidrag till natthimlens totala ljusstyrka, använda de kända fördelningarna av objektens storlekar och ljusstyrkor som indata till modellen.

Studien inkluderar både fungerande satelliter såväl som diverse skräp som förbrukade raketsteg. Medan teleskop och känsliga kameror ofta löser rymdobjekt som diskreta ljuspunkter, Lågupplösta ljusdetektorer som det mänskliga ögat ser bara den kombinerade effekten av många sådana föremål. Effekten är en övergripande ökning av natthimlens diffusa ljusstyrka, potentiellt skymmer sevärdheter som de glödande molnen av stjärnor i Vintergatan, sett bort från städernas ljusföroreningar.

"Till skillnad från markbaserade ljusföroreningar, denna typ av artificiellt ljus på natthimlen kan ses över en stor del av jordens yta, " förklarade John Barentine, Direktör för offentlig politik för International Dark-Sky Association och en studie medförfattare. "Astronomer bygger observatorier långt från stadens ljus för att söka mörka himlar, men denna form av ljusföroreningar har en mycket större geografisk räckvidd."

Astronomer har de senaste åren uttryckt oro över det växande antalet objekt som kretsar runt planeten, särskilt stora flottor av kommunikationssatelliter som informellt kallas "mega-konstellationer."

Förutom att fylla natthimlen med mer rörliga källor av artificiellt ljus, ankomsten av denna teknik ökar sannolikheten för kollisioner mellan satelliter eller mellan satelliter och andra objekt, genererar ytterligare skräp. Färska rapporter sponsrade av US National Science Foundation och FN:s kontor för yttre rymdfrågor identifierade megakonstellationer som ett hot mot den fortsatta nyttan av astronomianläggningar på marken och i låg omloppsbana runt jorden. I Storbritannien har Royal Astronomical Society etablerat flera arbetsgrupper för att förstå effekten av megakonstellationer på optiska och radioastronomiska anläggningar som används av forskare.

Resultaten som publiceras idag innebär en ytterligare ljusning av natthimlen proportionell mot antalet nya satelliter som skjuts upp och deras optiska egenskaper i omloppsbana. Satellitoperatörer som SpaceX har nyligen arbetat för att sänka ljusstyrkan på sina rymdfarkoster genom designförändringar. Trots dessa förmildrande ansträngningar, den samlade effekten av en kraftig ökning av antalet objekt i kretslopp kommer att förändra upplevelsen av natthimlen för många över hela världen.

Forskarna hoppas att deras arbete kommer att förändra karaktären på den pågående dialogen mellan satellitoperatörer och astronomer om hur man bäst hanterar omloppsbanan runt jorden.

"Våra resultat tyder på att många fler människor än bara astronomer kommer att förlora tillgången till den orörda natthimlen, " Sa Barentine. "Denna tidning kan verkligen ändra karaktären på det samtalet."