I början av 2021, precis efter att Perseverance Rover landade på Mars, en påstådd bild av Mars natthimlen blev viral. På den bilden, ovanför den eleganta metallen på en Mars-rover, den klart definierade Vintergatan skär från horisont till horisont, korsar en himmel fylld med så många stjärnor att det inte finns något mörker.

Miljontals människor var exalterade över att se den obefläckade natthimlen från en annan planet, utan ljusföroreningar från städer, inga blinkande flygplan och ingen betydande satellitnärvaro.

Fotot är inte verkligt; snarare, det är en smart kombination av NASA-bilder och astrofotografi med lång exponering. Så varför blev det viralt?

Den hotade natthimlen

Ljusföroreningar i städerna har avsevärt förändrat vårt förhållande till natthimlen:80 procent av nordamerikanerna kan inte se Vintergatan från där de bor idag. El är så billigt och gott att vi använder den för att lysa upp i himlen utan någon annan anledning än lathet och dålig planering.

Bristen på mörker som många människor nu upplever på grund av stadsljusföroreningar har kopplats till många fysiska och psykiska hälsoproblem, både hos människor och vilda djur.

Men vi står nu inför en ny källa till ljusföroreningar:system med tiotusentals kommunikationssatelliter. Konstruktionen av dessa så kallade megakonstellationer förändrar redan natthimlen.

Verkligen, observationer av professionella astronomer har visat att många av Starlinks nuvarande megakonstellationssatelliter är synliga för blotta ögat när de är solbelysta.

Megakonstellationer har potential att avsevärt gynna samhället genom att öka uppkopplingen av isolerade samhällen, en betydande utmaning i många delar av Kanada. På samma gång, de negativa effekterna av megakonstellationer måste förstås av beslutsfattare och regleras ordentligt.

Även om stadsbor kanske inte märker denna förändring, många människor runt om i världen kommer att göra det – särskilt de från kulturer som har starka band till stjärnskådning och traditionell kunskap om himlen.

Kanada har en skyldighet att samråda med First Nations så att var och en självständigt kan fatta ett beslut innan de tillåter utveckling av en resurs som inhemska kanadensare traditionellt har haft tillgång till för kulturell praxis.

Skadan på vetenskapen

Astronomiorganisationer världen över är oroade över skadorna på vetenskapen som kommer att orsakas av megakonstellationer och andra former av ljus- och radioföroreningar, och har svarat genom insatser som "Dark and Quiet Skies Report" och "SATCON1 Report."

Astronomer kommer att behöva mer teleskoptid för att genomföra samma skattebetalarfinansierade vetenskapsmål, och kommer att behöva lägga tid och pengar på att studera ljusstyrkan hos dessa satelliter och utveckla ny mjukvara för begränsningsinsatser.

Radioastronomer förväntar sig att förlora ännu mer av radiospektrumet till kommunikationsbrus i megakonstellationer, kräver ytterligare investeringar i forskning och utveckling.

På begäran av Canadian Astronomical Society, vi skrev en rapport som innehåller en lista med rekommendationer för vad Kanada kan göra för att ta itu med de många negativa effekterna av megakonstellationer på nationell och internationell nivå.

En satellitfylld himmel

Vi körde en simulering med 65, 000 satelliter på deras föreslagna banor (detta inkluderar Starlink, OneWeb, Kuiper och StarNet/GW). Vi upptäckte att det kommer att finnas fler än 1, 500 solbelysta satelliter vid varje givet tillfälle hela natten, varje kväll på sommaren från Kanada. Inte alla dessa kommer att synas, eftersom deras ljusstyrka beror på formen, reflekterande egenskaper och omloppsbana för varje satellit. Men det finns för närvarande inga regler som begränsar deras ljusstyrka.

Det finns för närvarande ett 20-tal, 000 spårade objekt i omloppsbana, inklusive aktiva satelliter, nedlagda satelliter, raketkroppar och bitar av rymdskräp. Det finns 10 till 100 gånger fler bitar av ospårat rymdskräp som är små men fortfarande farliga:små skräpbitar från raketuppskjutningar, satellitinstallation, splittringar (explosioner) och till och med verktyg som tappats av astronauter.

Dessa små föremål verkar ofarliga, men i Low Earth Orbit (LEO), de färdas med hastigheter över sju kilometer per sekund, många gånger snabbare än en kula, på slumpmässigt korsande banor.

Företag gör betydande framsteg mot att placera minst 65, 000 satelliter till LEO. Nuvarande ledare SpaceX har över 1, 600 Starlink-satelliter redan i omloppsbana, i en region som bebos av en oroande täthet av ospårat skräp.

När två satelliter kolliderar (som hände för första gången 2009), de producerar en spray av snabbrörliga skräp. En förstörd satellit gör hundratals till tusentals stycken spårbart rymdskräp, som var och en kan förstöra andra satelliter, producerar ännu mer rymdskräp. Varje större fragmenteringshändelse kommer att sätta begränsningar för utrymmesanvändning, äventyra besättningens rymdbebyggelse av LEO, och kan orsaka omfattande störningar för tjänster som vi litar på varje dag.

Rymdskräp återinträde

Som framhållits av de senaste okontrollerade återinträdena av Long March 5B-raketboostern över Indiska oceanen i maj 2021 och SpaceX Falcon 9-raketsteget över Pacific Northwest i mars 2021, återinträde är inte utan risker. En del av Falcon 9-raketen från mars 2021 överlevde till och med när den träffade marken på en bondes åker i delstaten Washington.

De nuvarande reglerna är från Space Race-eran. Det finns ett ramverk för ansvar, men den enda gången detta testades var när en U.S.S.R.-satellit spred kärnavfall över Northwest Territories 1978.

Det finns också miljöpåverkan, både från raketuppskjutningar och bortskaffande av satelliter. SpaceX planerar för 42, 000 Starlink-satelliter som kommer att bytas ut vart femte år. Det betyder att i genomsnitt sex ton satelliter kommer att förstöras varje dag . Det materialet kommer att deponeras i den övre atmosfären vid återinträde. Även om detta är mindre än de 54 ton meteoroider som träffar jordens atmosfär varje dag, sammansättningen är mycket annorlunda:Starlink-satelliter är huvudsakligen aluminium i vikt; meteoroider är en procent.

Vi vet inte vad som kan hända när flera ton aluminium deponeras i den övre atmosfären varje dag. SpaceX kommer att köra detta experiment utan någon miljööversyn.

På grund av orienteringen av de föreslagna satellitbanorna, mycket av Kanadas befolkning kommer att sitta under några av de högsta tätheterna av satelliter, så vi kan förvänta oss att se en oproportionerlig andel av rymdskräp i omloppsbana.

Reglering av satelliter är nyckeln

Vi måste inse att LEO är intimt kopplat till vår atmosfär, hav, och land. Vi behöver reglering av satelliter nu, innan det finns irreparabel skada på vår himmel. Vi hoppas att Kanadas regering kommer att agera på dessa rekommendationer med en brådska som matchar rymdutvecklingens frenetiska hastighet.

Medan flera megakonstellationsföretag redan är i dialog med astronomer, de förbättringar de gör av sina satelliter till förmån för astronomi är helt frivilliga. Vi borde inte behöva göra ett val mellan natthimlen och globalt internet. Med korrekt reglering av satelliter i LEO, vi kan ha båda.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.