研究称光污染对天文学、天空观测等构成严重威胁

照片显示了城市中的称光成严光污染与乡村中黑暗夜空的对比。光污染在全球范围内日益恶化，污染文学在许多地方从夜空中抹去了星星。对天等构(图片鸣谢:NOIRLab/NSF/AURA，天空P. Marenfeld)
（神秘的观测地球uux.cn）据美国太空网（Sharmila Kuthunur）：天文学家再次敲响了警钟，日益严重的重威光污染破坏了纯净的夜空。然而，研究这一次，称光成严他们的污染文学担忧超出了他们的核心学科。
“我们天文学家有点像煤矿里的对天等构金丝雀，”马萨诸塞州史密斯学院的天空天文学教授詹姆斯·洛文塔尔上周在新墨西哥州阿尔伯克基的美国天文学会(AAS)会议上说。“几乎所有被研究的观测物种都受到了负面影响(光污染)。”
凭借对天空的重威关注，天文学家长期以来一直表示担心越来越多但大多不受监管的研究人工城市照明和卫星巨型星座，如SpaceX的Starlink，会影响地基天文台对深空物体的宝贵观测，这些天文台被认为是空间科学的真正主力，受到光污染的影响比天基天文台更严重。
现在，周四(6月15日)发表的一项研究全面总结了光污染的有害影响，并为专业和业余天文学家描绘了一幅相当严峻的未来图景。
它说，目前世界上超过80%的人口生活在轻度污染的天空下，这些天空正以每年近10%的惊人速度受到污染，这比以前认为的高得多。与此同时，该研究的作者、西班牙特内里费岛加那利群岛天体物理研究所(IAC)的天体物理学家安东尼娅·佩雷斯(Antonia Perez)表示，led(发光二极管)的销售额在过去五年中增长了18%，预计到2027年将进一步增长15%，达到每年1.41亿美元的收入。
这项研究呼应了天文学家的担忧，即他们正在耗尽地球上建立天文台的地方，因为即使是最偏远的地方也在见证黑暗夜空的衰落。佩雷斯在新的研究中写道，约有5%至10%的人造卫星在任何给定时间都在望远镜地点上方滑行，这些人造卫星是照相炸弹望远镜观测的，并在阳光下长时间闪烁。
总部设在亚利桑那州的黑暗天空咨询公司的首席顾问、国际黑暗天空协会的前公共政策主任约翰·巴伦廷对Space.com说:“这确实描绘了一幅天文学受到来自各方面攻击的画面。”。“这一切对包括业余天文学家、天文摄影师和天文游客在内的非专业夜空使用者构成的可怕威胁令我尤为震惊。这里的问题也不仅仅是无形资产的损失，而是金钱的损失。”
这项新研究还指出，美国宇航局的维拉·c·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory)是一架地基望远镜，目前正在智利建造，旨在通过比其前辈更广泛的视角观察宇宙，开启研究宇宙的新时代，由于卫星轨迹，它可能需要丢弃40%的图像。此外，一半的夜空图像是在接近黎明或黄昏时拍摄的——许多低轨道卫星在黄昏前后长时间用肉眼可见并反射阳光闪烁——据说被卫星轨迹的明亮条纹污染了。
而且只会越来越糟。在未来几年，预计将有大约40万颗卫星拥挤在低地球轨道上。
佩雷斯在新的研究中写道:“直到航天器已经发射，天文学界才意识到这个问题。”
保护天文学和空间环境委员会(COMPASSE)是一个AAS分支机构，其任务是提高包括联邦机构和决策者在内的各个部门对光污染的认识。Lowenthal是该委员会负责光污染的副主席，他表示，该组织的增长主要是因为人们越来越担心SpaceX和OneWeb发射到低地球轨道的数百颗卫星，每颗卫星都可能通过反射阳光破坏望远镜的观测。例如，仅Starlink星座，SpaceX就已经发射了近4600颗卫星。
“这真的给了我们一剂强心针，”Lowenthal在上周的新闻发布会上说。“我们年复一年地在同样的光污染中蹒跚前行，然后危机发生了，它点燃了我们脚下的一把火。”
不仅仅是一个天文学问题
罗文塔尔说，天文学家最近意识到，光污染不仅仅是一个天文学问题，与其他比夜空更关心其他事情的团体合作——如照明行业、生态和环境保护团体以及公共政策实践者，可能是一种更有效的监管光污染的方法。
“我认为我们正处于一个转折点，不仅因为光污染的急剧上升，”他说，“还因为我们越来越意识到，《黑暗天空》倡导这个问题不应仅限于天文学。”
然而，限制城市光污染是一项挑战。总的来说，照明标准没有得到科学的支持，所以毫不奇怪，世界上大多数城市和城镇都过度照明——比它们需要的更亮，同时也燃烧了过多的能源——新报告指出，并补充说，城市的户外照明消耗了一个城市一半的能源账单。
“几十年来，我们已经知道如何从技术上减少光污染。最大的问题是，我们如何让选择和安装照明的个人做出好的选择？”德国波鸿鲁尔大学的光污染研究员克里斯多佛·凯巴告诉Space.com。
Kyba最近领导了一项研究，量化了光污染可能带来的影响。凯巴的团队发现，目前在夜空中用肉眼可以看到250颗恒星的地方，在不到20年的时间里，恒星的数量将减少到100颗。
一个罕见的灯塔(可以这么说)是亚利桑那州的可可尼诺县，该县在1958年实施了世界上第一个限制使用非紧急探照灯的照明条例，后来又颁布了另一项立法，限制每英亩Flagstaff的照明量，这是世界上第一个国际黑暗天空所在地，也是著名的洛厄尔天文台的所在地。
几十年来，科科尼诺县的城市与监管机构合作制定和执行条例。洛温塔尔说，他们成功地证明了“在不破坏环境、人类健康和夜空的情况下，在你的城市里安装你可能觉得需要的灯是可以做到的”，并称该县为“如何正确行事的真正典范”
黑暗的天空不仅有利于天文学家，也有利于无数夜间活动的动物，它们依靠月光和星光在周围导航，寻找食物、住所和伴侣。人造天空辉光已经被证明扰乱了那些物种根深蒂固的月球罗盘，这通常是它们适应和生存的关键工具之一。
人类也受到影响。之前的研究发现，光污染扰乱了光驱动的生物钟，延长了我们入睡的时间。其他研究将光污染与肥胖和抑郁的高风险联系起来。
“我们今天的选择将为未来几个世纪设定后果和先例，”三藩市大学的宇宙学家阿帕纳·文卡特桑告诉Space.com，他主张将太空视为全球共享的环境和遗产。“我们不仅要对未来的科学家负责，还要对未来的故事讲述者、艺术家、歌曲作者和文化天空传统的实践者负责。”
这项新研究发表在周四(6月15日)出版的《科学》杂志上。