מחקר של מצפה הכוכבים האירופי הדרומי מזהיר כי התוכניות לשגר יותר מ־1.7 מיליון לוויינים, ובהם לוויינים גדולים ומחזירי אור בהירים במיוחד, עלולות לגרום נזק כבד לתצפיות אסטרונומיות. החוקר מציע להגביל את אוכלוסיית הלוויינים לכ־100 אלף ולחייב את המפעילים לצמצם את בהירותם
התוכניות להציב במסלול סביב כדור הארץ יותר מ־1.7 מיליון לוויינים עלולות לשנות מן היסוד את מראה שמי הלילה ולפגוע ביכולתם של טלסקופים קרקעיים לחקור את היקום. כך עולה ממחקר חדש של האסטרונום אוליבייה היינו ממצפה הכוכבים האירופי הדרומי, ESO.
המחקר אינו עוסק רק בפסים הבהירים שלוויינים מותירים בתצלומים אסטרונומיים. הוא בוחן גם תופעה רחבה יותר: אור השמש המוחזר ממספר עצום של לוויינים, מתפזר באטמוספרה ומבהיר את הרקע של השמים כולם. אם יתממשו התוכניות למערכי לוויינים גדולים ולמערכות של מראות בחלל, התוצאה עלולה להיות זיהום אור שקשה יהיה להימלט ממנו גם במצפי הכוכבים המרוחקים ביותר.
לפי מסקנות המחקר, כדי לשמור על האפשרות לקיים אסטרונומיה קרקעית מודרנית, יש להגביל את מספר הלוויינים המקיפים את כדור הארץ לכ־100 אלף ולהבטיח שרובם יהיו עמומים מכדי להיראות בעין בלתי מזוינת.
לא רק פס לבן בתמונה
מאז החלו חברות מסחריות לשגר מערכים הכוללים אלפי לווייני תקשורת, אסטרונומים מתמודדים עם פסים בהירים החוצים תצלומים של שמי הלילה. בטלסקופים בעלי שדה ראייה קטן אפשר לעיתים לפסול את החלק הפגוע בתמונה או לחזור על התצפית, אך במצלמות רחבות שדה הפגיעה עלולה להיות קשה בהרבה.
מצלמות אסטרונומיות נועדו לקלוט כמויות זעירות של אור מכוכבים וגלקסיות מרוחקים. לשם כך הן מצלמות בחשיפות ארוכות וברגישות גבוהה מאוד. לוויין החולף בשדה הראייה במהלך החשיפה עשוי ליצור פס בהיר, להציף את הגלאי באור ואף להשפיע על אזורים נוספים בתמונה בגלל תופעות אלקטרוניות הנגרמות מרוויה.
הבעיה חריפה במיוחד במצפה ורה רובין בצ'ילה, שהחל ביוני 2026 את סקר השמים בן עשר השנים שלו. מצלמת המצפה מתעדת בכל חשיפה שטח גדול של השמים, ולכן מספר רב של לוויינים עלול להופיע בתמונותיה שוב ושוב.
היינו שילב במודל את תנועתם ובהירותם של הלוויינים עם חישובים של פיזור האור באטמוספרה. כך הוא בחן לא רק את הנזק הישיר של פסי הלוויינים אלא גם את תרומתם המצטברת להבהרת השמים.
מיליון לוויינים: הפסים נעשים כמעט בלתי נמנעים
התרחישים שנבדקו נעים ממערכים הכוללים עשרות אלפי לוויינים עמומים ועד אוכלוסייה של כמיליון לוויינים ויותר.
לפי המודל, מערך של כ־60 אלף לוויינים, שכל אחד מהם עמום מדרגת בהירות 7 בגובה של כ־550 קילומטר, יתרום רק חלק זעיר לבהירות הכוללת של שמי הלילה. דרגת בהירות 7 היא מעט מתחת לסף שבו אדם בעל ראייה תקינה יכול להבחין בעצם בשמים ללא ציוד עזר.
אולם גם כאשר הלוויינים עצמם עמומים, פסיהם עלולים לפגוע בתצפיות. המחקר מעריך כי במערך כזה לוויינים עשויים לגרום לרוויה בשישה עד 15 אחוזים משדה הראייה של מצלמת מצפה ורה רובין בתנאים מסוימים.
כאשר אוכלוסיית הלוויינים מתקרבת למיליון, הפסים נעשים נפוצים כל כך עד שקשה למצוא תמונות שאינן נפגעות. הבעיה אינה נפתרת רק באמצעות תוכנות למחיקת הפסים, משום שחלק מן המידע המדעי שהיה מאחוריהם אובד, והשפעת האור החזק עשויה להתפשט מעבר למסלול הצר של הלוויין בתמונה.
הלוויינים הגדולים והבהירים מסוכנים במיוחד
לא כל לוויין גורם אותה מידה של נזק. לוויינים גדולים המיועדים לספק תקשורת ישירה לטלפונים ניידים נושאים אנטנות רחבות מאוד ועלולים להיראות בהירים בהרבה מלווייני תקשורת רגילים.
המחקר מציין במיוחד מערכים של לוויינים גדולים כדוגמת BlueWalker ו־BlueBird של חברת AST SpaceMobile. גם אם מספרם קטן יחסית למערכים של עשרות אלפי לוויינים, גודלם ובהירותם עלולים ליצור כתמים בהירים בתצלומים ולגרום לרוויה במצלמות הרגישות.
תרחיש חמור עוד יותר נוגע להצעות להציב בחלל אלפי מראות גדולות. חברות כדוגמת Reflect Orbital הציעו להשתמש במראות במסלול כדי להחזיר אור שמש לאזורים על פני כדור הארץ לאחר השקיעה.
על פי המודל, מערך של 5,000 מחזירי אור בהירים מסוג זה עלול להגדיל את בהירות הרקע של השמים ב־20 עד 30 אחוזים. מערך של 50 אלף מראות עלול להגדיל אותה ב־200 עד 300 אחוזים – כלומר להפוך את שמי הלילה לבהירים עד פי שלושה מרמתם הטבעית.
בתרחיש כזה לא מדובר עוד בפסים בודדים שאפשר לנסות להסיר מתצלומים, אלא בהבהרה של השמים כולם. עצמים חלשים ורחוקים, שהאור המגיע מהם ממילא מועט ביותר, עלולים להיעלם בתוך הרקע הבהיר.
גם לוויין אחד בהיר עלול לגרום נזק רב
אחת המסקנות החשובות של המחקר היא שמספר הלוויינים אינו המדד היחיד שצריך לפקח עליו. לוויין בודד ובהיר במיוחד עלול לגרום נזק רב יותר מאלפי לוויינים שתוכננו כך שיחזירו מעט אור לכיוון הקרקע.
היינו ממליץ להגביל את בהירותם של רוב הלוויינים לדרגת בהירות 7 או פחות, ולא לאפשר ליותר ממספר קטן מאוד של לוויינים בהירים יותר להימצא בו־זמנית מעל האופק.
יצרני לוויינים יכולים לצמצם חלק מן ההחזרה באמצעות שינוי צורת הלוויין, כיוון משטחים, שימוש בחומרים כהים יותר ותכנון מצב הטיסה כך שאור השמש לא יוחזר ישירות אל הקרקע. פתרונות אלה דורשים שיתוף פעולה של המפעילים כבר בשלב התכנון, ולא רק לאחר שהלוויינים שוגרו.
במקרה של לוויינים שתפקידם המוצהר הוא להחזיר אור אל כדור הארץ, הפחתת הבהירות מנוגדת למטרת המערכת עצמה. משום כך טוענים אסטרונומים כי יש לבחון לא רק כיצד להקטין את הפגיעה, אלא אם ראוי לאשר מלכתחילה מערכים כאלה.
הצעה לתקרה של 100 אלף לוויינים
המספר 100 אלף אינו מוצג במחקר כגבול טבע חד ומוחלט. לדברי היינו, ברמה זו שיעור אובדן הנתונים האסטרונומיים יהיה דומה בערך להפסדים הנגרמים כיום מסיבות טכניות וממזג אוויר.
מעבר לכך, הצטברות הלוויינים עלולה להפוך לגורם מרכזי וקבוע באובדן זמן תצפית. מספר כזה עדיין גדול בהרבה מאוכלוסיית הלוויינים הפעילים כיום, אך הוא קטן מאוד לעומת יותר מ־1.7 מיליון הלוויינים הכלולים בהצעות ובתוכניות שיגור שונות.
המחקר מדגיש כי החלל הקרוב לכדור הארץ אינו משאב בלתי מוגבל. נוסף על הפגיעה באסטרונומיה, ריבוי לוויינים מגביר את הצפיפות במסלולים, את הסיכון להתנגשויות ואת כמות העצמים שיחזרו בסופו של דבר לאטמוספרה.
הדיון אינו חייב להסתיים בבחירה בין תקשורת לוויינית לבין אסטרונומיה. אפשר לתכנן לוויינים עמומים יותר, להגביל מערכים גדולים במיוחד ולחייב מפעילים למסור נתוני מסלול מדויקים למצפי הכוכבים. אולם ללא כללים בינלאומיים מחייבים, לכל חברה יש תמריץ לשגר במהירות לפני שמתחריה יתפסו את המסלולים והתדרים המבוקשים.
אם יותר ממיליון לוויינים ומראות אכן יוצבו סביב כדור הארץ, הנזק לא יהיה רק לתצלומים יפים של שמי הלילה. אסטרונומים עלולים לאבד את היכולת לגלות אסטרואידים מסוכנים, לעקוב אחר כוכבים משתנים, לזהות סופרנובות ולחקור גלקסיות חלשות מראשית היקום.
שמי הלילה הם חלק מן המורשת המדעית והתרבותית של האנושות. המחקר החדש מזהיר כי בלא הגבלות על מספר הלוויינים, גודלם ובהירותם, אנו עלולים לשנות אותם בתוך שנים מעטות באופן שלא יהיה אפשר לתקן בקלות.
המאמר המדעי
“Large or bright satellite constellations: Effects on observations, including on the background sky brightness”, מאת Olivier R. Hainaut. קדם־פרסום ב־arXiv, אפריל 2026. ([arXiv][1])
למאמר המדעי: פתיחת המאמר המדעי
