Elektromagnetinė tarša pasaulyje: kiek kas ir ko spinduliuoja, kiek tai pavojinga sveikatai ir bendrai visai civilizacijai, kas darosi su Starlink palydovais ir E. Musko politika

Daug geriau pastebimi pašaliniai žmogaus veiklos efektai yra šiukšlės, kurios greitai pritrauktų ligas ir parazitus, jei reguliariai jomis neatsikratytume. Bet taip pat, žmogaus veiklos pašaliniai efektai pasireiškia ir subtiliau: pavyzdžiui atsidarę savo mėgstamą socialinės medijos portalą galite suskaičiuoti, kiek joje yra jums aktualios medžiagos, o kiek švaisto jūsų interneto ryšį. Šiame straipsnyje aptarsime labai specifinį pašalinį žmogaus veiklos efektą – šviesą.

Visų pirma reiktų pabrėžti, kad beveik visa perteklinė žmogaus veiklos sugeneruojama šviesa tiesioginės žalos sveikatai nekelia. Atsimename, kad šviesa yra ne tik regimoji, bet ir didesnių, ar mažesnių bangos ilgių.

Ypač trumpų bangos ilgių šviesa gali būti pavojinga (pavyzdžiui ultravioletinė spinduliuotė gali sukelti odos vėžį). Tačiau inžinieriai užtikrina, kad nė vienas šviesos šaltinis jūsų namuose nesukels jums odos vėžio.

Didžiausia rizika įprastiniame gyvenime nebent darant rentgenogramą (rentgeno spinduliai dar mažesnio bangos ilgio, nei ultravioletiniai), bet ir čia užtikrinama, kad pacientas negautų pavojingos rentgeno spindulių dozės. Trumpabangė spinduliuotė yra gan lengvai sugeriama, tad nekelia pavojaus toliau, nei kambarys, kuriame atliekama rentgenograma.

Kiek įdomiau yra su didelių bangos ilgių spinduliuote. Nors tokios spinduliuotės fotonų energija per maža, kad efektyviai sąveikautų su medžiaga, įskaitant mūsų kūnus, ji dėl to yra itin skvarbi.

Jūsų radijas, televizorius, ar mobilusis telefonas „mato“ gan stiprų spinduliuotės lauką, nes antraip nepavyktų atskirti signalo nuo aplinkos triukšmo. O triukšmas šiuo atveju tikrai yra – kiekvienas iš mūsų spinduliuojame tarsi absoliučiai juodas kūnas, kur spinduliuotės laukas priklauso nuo temperatūros.

Saulė spinduliuoja labai panašiai kaip ~ 5770 K temperatūros juodas kūnas ir beveik viskas, ką matome, net ir naktį yra ši spinduliuotė – tiesioginė, ar atspindėta. Aplinkos temperatūros kūnai spinduliuoja didesnio bangos ilgio, tai yra, mažesnio dažnio bangas, ir gerokai mažiau, tačiau tai visgi reiškia, kad radijo, televizijos, GSM ir kitų komunikacijų signalai turi būti pakankamai stiprūs, kad jūsų įrenginį pasiektų pakankamai fotonų.

Dvipusio ryšio atveju, kaip GSM, ir jūsų prietaisas turi spinduliuoti pakankamai, kad susisiektų su kitais prietaisas. Šio spinduliavimo įtaka sveikatai nėra itin gerai ištirta, visų pirma dėl to, kad mobilūs įrenginiai spinduliuojantys tiesiai iš jūsų kišenės paplito greičiau, nei per vidutinę žmogaus gyvenimo trukmę.

Visgi nerimauti dėl to per daug nereiktų, nes esant tokiam dideliam tokių įrenginių paplitimui, žmonių imtis pakankama, kad statistika parodytų, jei telefono spinduliuotė kenktų. O kad nerimas sveikatos neprideda – medicininis faktas.

Tačiau radijo panaudojimo pradžioje jokių duomenų apie tai išvis nebuvo, kaip ir atsargos. Radijas buvo išrastas 1985 m., ir pirmoji žinutė skirta pristatyti žmoniją galimiems klausytojams kosminėje erdvėje buvo išsiųsta 1974 m. iš Arecibo radijo teleskopo, su užkoduota grafine iliustracijai, reprezentuojančia žmonijos pasiekimus.

Ši žinutė buvo išsiųsta M13 žvaigždžių spiečiaus, esančio gan arti Žemės, kryptimi. Tai nebuvo vienintelė žinutė pasiųsta į kosminę erdvę. Pirmieji radijo imtuvai nebuvo itin efektyvūs, tad ir siųstuvai turėjo būti gerokai galingesni, o kadangi jie nėra kryptingi, dalis jų siunčiamos informacijos iškeliavo į kosminę erdvę.

Vis dėlto, tai nėra tokia didelė dalis, kaip galėtų atrodyti – Žemės jonosfera efektyviai sklaido radijo bangas, tad kosminę erdvę pasiekė tik maža jų dalis, o radijo bangų frontas tenuskriejo~ 100 šviesmečių. Jeigu šio spindulio atstumu nepasiekėme nežemiškų civilizacijų, dar mažiau tikėtina, kad mūsų radijo signalai pasieks toliau esančias.

Spinduliuotės sferos paviršiaus plotas vis didėja ir tam plotui tenkanti energija mąžta iki neaptinkamų verčių. Turint omenyje, kad šie signalai nebuvo skirti transliuoti „Amerikos balsą“ ateiviams, tad ir jų stiprumo nepakanka padengti net artimiausią Saulės aplinką, jau nekalbant apie visą Paukščių Taką.

Paskutinis radijo bangų taršos atvejis yra charakteringas būtent mūsų regionui. Prie Černobylio sovietų laikais veikė didžiulis radaras Duga-1, skirtas aptikti amerikiečių paleistas balistines raketas ir leisti pasirengti galimam branduoliniam smūgiui.

Radarai yra tie patys radijo bangų imtuvai ir siųstuvai, tik Duga veikimo nuotolis turėjo būti per pusę pasaulio. Tam jis naudojosi ta pačia jonosfera, kuri atspindėdavo radaro pasiųstą signalą pirmyn ir atgal. Esmė, kad signalas turėjo būti pakankamai stiprus, kad galėtų grįžti po visų atspindžių ir būti aptinkamas antena.

O Duga-1 imtuvo antenos griuvėsiai ir dabar yra vienas įspūdingesnių reginių Ukrainoje. Šis signalas buvo pakankamai stiprus, kad trikdytų televizijos transliacijas, ar komunikacijas net taip toli kaip Portugalija. Dėl „geležinės uždangos“ tokio masto signalas savu laiku buvo tikras detektyvas

Vis dėlto, norint įsitikinti žmogaus veiklos elektromagnetinių signalų tarša, nebūtina gyventi sovietų laikais ir dairyti raketų kitoje pasaulio pusėje. Bene pastebimiausia yra ne tik miestų, bet ir priemiesčių gyventojams – tai paprasčiausias gatvių apšvietimas ir kiti dirbtinės šviesos šaltiniai.

Savaime gatvių apšvietimo nauda abejoti neverta, tačiau net ir naudojantis efektyvesnėmis, kryptingesnėmis LED technologijomis, mieste pakėlę akis į dangų, matome labai mažai žvaigždžių, tik pačias ryškiausias.

Nes visas likusias žvaigždes, kurias matytume, nustelbia gatvių apšvietimo fonas, atspindimas tiesiai į viršų, ir išsklaidomas atmosferoje. Jau už Vilniaus ribų tenka važiuoti dešimtis kilometrų vien, kad nesimatytų Vilniaus šviesos auros. Ši problema dar aiškiau matoma naktinėse nuotraukose iš kosmoso, kai faktiškai visa vakarų Europa ir JAV pakrantės šviečia nesibaigiančia šviesa, ir tik Sibirą, Sacharą, ir Amazonę galima laikyti visiškai tamsiomis.

Šviesos tarša ypač aktuali kosmoso tyrimuose: juk absoliučią daugumą informacijos mes gauname būtent iš šviesos. Maksimali tamsa būtina surinkti kuo daugiau fotonų ilgose ekspozicijose iš žvaigždžių, kurių nematytume plika akimi. Tam yra tam tikros ribos, nes net ir pats dangus švyti dėl begalės jame esančių net ir nematomų žvaigždžių, bet šis fonas tolygus ir galima stebėti net ir mažiau ryškias žvaigždes, nei pats fonas.

To negalime pasakyti apie dirbtinius šviesos šaltinius, kurie įjungiami, išjungiami ir visaip kitaip keičiasi neprognozuojamai. Dar ne taip seniai observatorijos buvo ten pat, kur ir universitetai, miestuose. Galima prisiminti ir Vilniaus universiteto istorinę observatoriją Vilniaus centre.

Modernių observatorijų naudojamų mokslo tyrimams nebepamatysime – jos visos yra statomos atokiai, toli nuo šviesų, dažniausiai salose, kur yra tipiškai sausas klimatas (mažai debesų). Žinoma, tai reiškia itin išaugančius kaštus transportuojant statybines medžiagas ir aukštąsias technologijas į atokias vietas.

Įdomu, kad antžeminių teleskopų era gali išvis gyventi savo paskutiniąsias dienas. Visi teleskopai stebi dangų, o tarp teleskopo ir jo stebėjimų taikinio gali pasitaikyti pašalinių objektų, tokių kaip palydovai.

Beveik visi įprasti palydovai tam netrukdo – jie yra maži, aukštoje orbitoje, ir patys nešviečia.

Mėnulis taip pat nešviečia, tačiau dangaus skliaute užima didžiulį plotą ir yra aiškiai matomas naktinio dangaus objektas.

Tarptautinė kosminė stotis taip pat yra pakankamai didelė, kad jos atspindėtą šviesą galėtų stebėti net ir mėgėjai astronomai. Tačiau Tarptautinė kosminė stotis tėra viena tokio dydžio ir savaime nekelia problemų.

Vis dėlto, jei palydovas būtų daug arčiau, nei Tarptautinė kosminė stotis, jis galėtų būti daug mažesnis, kad atspindėtų panašiai šviesos, kaip Tarptautinė kosminė stotis. O jei tokių objektų būtų tūkstančiai? Ar dešimtys tūkstančių? Toks yra Elono Musko palydovų tinklas Starlink, nors danguje tėra maža dalis numatyto jų skaičiaus.

Tačiau šių palydovų jau yra pakankamai daug ir jie gerai atspindi šviesą, kad būtų masiškai matomi plika akimi. Akivaizdu, kad jei šie yra pasklidę po dangų ir itin ryškūs, tai labai tikėtinai gali sugadinti astronominius stebėjimus šiems palydovams perskrendant teleskopo stebėjimų kryptį.

Tai tampa labiau tikėtina, ilga ekspozicija stebint itin retus objektus, kurie dažniausiai yra toliau. Kadangi teleskopų statyba ir palaikymas yra brangūs, Starlink sugadinti stebėjimai yra tiesioginė finansinė žala, jau nekalbant apie sugadintus duomenis. Žala, kurią Elonas Muskas nėra įpareigotas atlyginti.

Savaime Starlink šviesos tarša nėra blogis. Viena vertus, palydovinis ryšys suteikia galimybę komunikacijoms atokiose vietovėse, įskaitant besivystančius regionus, ar karo veiksmų zonose, kaip Ukrainoje, kur likusi komunikacijų infrastruktūra yra tikslingai sunaikinta. Kita vertus, supratus potencialios žalos lygį, Elonas Muskas, nors nenoriai, sutiko bent jau išbandyti mažiau atspindinčius palydovų dažus.

Kol palydovas neatspindi ir nespinduliuoja šviesos, jo tranzitas per stebėjimų kryptį susilpnina stebimą signalą, bet neįneša papildomo triukšmo. Jeigu Elonas Muskas yra linkęs, tegu nenoriai, ieškoti išeičių, kaip sumažinti jo verslo žalą aplinkai, jo pasekėjai gali būti išvis nelinkę to daryti.

Europos kosmoso agentūra jau yra išreiškusi susirūpinimą Elono Musko „laukinių vakarų“ požiūriu į Žemės orbitą. Kinų kosminė stotis vos išvengė susidūrimo su vienu iš Starlink palydovų. Dėl didelių greičių orbitoje net ir akmenuko dydžio šiukšlė virsta kulka, galinčia numušti kosminę stotį. Pagal dabartines taisykles, kiekviena šalis sprendžia atskirai, kas gali pakilti į kosmosą.

Atitinkamai, Eloną Muską kontroliuoja JAV federalinės tarnybos. Visgi šių tarnybų protokolai nėra pritaikyti daugiatūkstantiniams palydovų paleidimams, tik pavienėms kelionėms į kosmosą. Taip pat, teikiant leidimus nebuvo tinkamai atsižvelgta į žalą gamtai – juk tuo metu buvo sunku pamanyti, kad Starlink kels pavojų naktiniam dangui. Starlink, norėdamas vykdyti veiklą kitose valstybėse, turi gauti leidimus iš šių valstybių komunikacijų reguliavimo tarnybų, tačiau niekas nesprendžia, ar Elonas Muskas turi teisę į dangų virš šių valstybių. Galimai Starlink paskatins griežtesnį Žemės orbitos reguliavimą, nes jeigu Elonas Muskas tik turi gauti leidimą iš JAV federalinės valdžios, niekas netrukdo bet kuriai kitai valstybei su kosminiais pajėgumais nepriklausomai paleisti savo tinklą be jokių apribojimų dar žemesnėje orbitoje.

Nors šiame straipsnyje buvo akcentuojama, kad tiesioginio pavojaus sveikatai šviesos tarša nekelia, reikia nepamiršti, kad šviesa (ypač – mėlyna) vis tiek tiesiogiai veikia mūsų organizmus. Cirkadinis ritmas reguliuoja tiek mūsų, tiek gyvūnų organizmų aktyvumo ritmą. Itin svarbus hormonas melatoninas gaminasi tamsoje, ir suvartojamas šviesoje. Melatonino trūkumas gali sukelti miego trūkumą, nuovargį, galvos skausmus, nerimą ir kitas sveikatos problemas.

Taip pat yra žinomas tiesioginis ryšys tarp melatonono trūkumo ir vėžio. Gyvūnų instinktai taip pat dažnai remiasi natūralios šviesos ritmu. Dalis migracijų, pavyzdžiui, vėžlių, remiasi Mėnulio šviesa. Esant pašaliniams šviesos šaltiniams, migracija būna sutrukdoma, ir gali tiesiogiai lemti žūtį. Didelė dalis vabzdžių yra linkę skristi į šviesą, susidūrę su kurios šaltiniu žūsta. Kadangi vabzdžiai yra svarbi ekosistemos dalis, dirbtinės šviesos žaloja pačią ekosistemą. Paukščiai taip pat dažnai seka šviesą migracijos metu. Kai kurie miestai dėl to migracijos metu netgi yra priversti išjungti daugumą dirbtinių šviesų. Net ir jūros gyvūnai, tokie kaip aštuonkojai, yra išstumiami dirbtinių šviesų iš savo gyvenamų zonų.

Šviesos tarša yra palyginus mažiau pavojinga, nei daugelis kitų žmonijos sukuriamos taršos formų, svarbu nepamiršti, kad ji taip pat yra svarbi. Šviesos tarša veikia tiek mūsų pačių ir gyvūnų sveikatą, bet ir mūsų pažinimo galimybes ir neatsargus dirbtinės šviesos naudojimas gali atimti iš mūsų naktinį dangų net ir toli nuo miestų.