Астрономия

Как маленький городок в Японии яростно защищает свое темное небо

Световое загрязнение портит темное небо. Это бедствие, с которым в той или иной форме приходится иметь дело наземным обсерваториям. Ученые использовали небольшую обсерваторию в Японии, чтобы измерить, что изменилось, когда соседний город улучшил методы освещения. Они также отметили проблемы, с которыми страна все еще сталкивается.

Город Бисей расположен в полусельской местности в юго-западной части префектуры Окаяма в Японии. Это специально отведенное место для темного неба, и местные жители непреклонны в том, чтобы следить за звездами. Однако им все еще приходится бороться со световым загрязнением из других городов региона. В самом городе есть несколько астрономических наблюдательных пунктов, в том числе астрономическая обсерватория Бисэй. На этом объекте установлен 101-сантиметровый телескоп, а также инструменты меньшего размера, и он открыт для публики для наблюдения за небом круглый год.

В 1989 году в городе были приняты постановления о световом загрязнении, что сделало его первым местным правительством в Японии, принявшим такой закон. Несколько лет назад город и обсерватория вместе с другими партнерами работали с Panasonic над созданием региона, благоприятного для темного неба. В рамках этих усилий город заменил все уличное освещение на светодиоды с цветовой температурой 3000К или меньше. В результате Bisei был сертифицирован DarkSky International (ранее Международной ассоциацией Dark-Sky) как «Одобрено DarkSky». Тем не менее, некоторые очень яркие светодиоды с более высокой температурой все еще используются, особенно в соседних городах, где население составляет полмиллиона и более человек. Их свет продолжает создавать проблемы.

Что Свет делает с Темным небом?

В целом световое загрязнение является растущей глобальной проблемой. Оно затемняет небо, затрудняет обзор и усложняет жизнь астрономам. Наиболее очевидным эффектом светового загрязнения в любом месте является его способность затмевать видимость тусклых и далеких объектов. Для наблюдателей видимого света это означает, что они не могут обнаруживать далекие галактики или измерять вариации переменных звезд (например). Астрономы, желающие получить спектры конкретных объектов, часто обнаруживают, что их работа «загрязнена» такими вещами, как свет ртутных ламп и других источников.

Разрастание городов и сопутствующее световое загрязнение являются проблемой как для астрономов, так и для светлячков. На этом виде виден световой купол из города Дулут, штат Миннесота, в 20 милях к северу от города. Он стирает темное небо. Кредит: Боб Кинг
Разрастание городов и сопутствующее световое загрязнение являются проблемой как для астрономов, так и для светлячков. На этом виде виден световой купол из города Дулут, штат Миннесота, в 20 милях к северу от города. Он стирает темное небо. Кредит: Боб Кинг

Однако световое загрязнение влияет не только на ночное небо. Исследование за исследованием показывает, что это влияет на здоровье и безопасность человека. По иронии судьбы, одной из причин увеличения освещения во многих местах является «безопасность». Тем не менее, случайное наведение света на безопасное место часто приводит к легкому проникновению. Это также создает непреднамеренный эффект: яркий свет, направленный прямо в глаза людям, часто ослепляет их и не позволяет увидеть опасности, скрытые в тенях, или видеть автомобили и пешеходов на ярко освещенных улицах. Кроме того, световое загрязнение оказывает определенное воздействие на другие формы жизни, от мигрирующих птиц до популяций океана.

Короткое видео, показывающее, как освещение может на самом деле обеспечить безопасность. С разрешения: DarkSky.org.

В последние десятилетия к таким организациям, как DarkSky International, Американское астрономическое общество и Международный астрономический союз, присоединились архитекторы, представители службы безопасности и другие, чтобы работать над решением проблемы светового загрязнения. В некоторых местах это работает очень хорошо, и темное небо возвращается, сохраняя при этом необходимое освещение в целях безопасности. В других местах еще предстоит много работы. Недавний рост использования светодиодов для освещения создает некоторые из тех же проблем, что и лампы накаливания. Астрономы и другие ученые продолжают работать над рекомендациями по разумному использованию такого освещения для смягчения проблем светового загрязнения.

Есть ли темные небеса над Бисей?

Японские астрономы Рёсуке Ито и Сёта Маэно решили проследить, как постановления о световом загрязнении в городе Бисэй повлияли на просмотр в обсерватории Бисэй. В городе заменили все люминесцентные лампы на светодиодные, что, как они надеялись, уменьшит яркость неба в близлежащем регионе. Однако световое загрязнение от этих источников и источников света, расположенных дальше, все равно рассеивается атмосферой, что может привести к заметному свечению неба.

Яркость неба — один из способов определения воздействия светового загрязнения. Его можно измерить несколькими способами. Один из них — сфотографировать все небо с помощью камеры, оснащенной объективом всего неба. Это дает вам широкий угол обзора. Другой способ — использовать ПЗС-камеру, прикрепленную к телескопу, чтобы получить хороший обзор всего неба. Наконец, вы можете использовать специально оборудованный измеритель неба, который дает фотометрическое значение яркости неба. Ито и Маэно использовали этот третий метод для измерения неба над обсерваторией Бисей. Они также использовали спектры неба, датированные периодом с 2006 по 2023 год, чтобы увидеть, повлияли ли изменения освещения на данные.

Спектры неба БАО с 2006 по 2023 год. Разные цвета обозначают разные годы. Для сравнения показаны спектры светодиодов и люминесцентных ламп, полученные одними и теми же приборами (внизу). С разрешения Ито и др.
Спектры неба БАО с 2006 по 2023 год. Разные цвета обозначают разные годы. Для сравнения показаны спектры светодиодов и люминесцентных ламп, полученные одними и теми же приборами (внизу). С разрешения Ито и др.

То, что они обнаружили в результате измерений всего неба и анализа данных, представляет собой нечто смешанное. Сам город Бисэй теперь имеет наблюдаемую яркость неба по шкале Бортла класса 4. Это примерно соответствует переходной зоне сельская/пригородная зона. Частично переход на светодиоды с более низкой цветовой температурой вместо ярких ламп накаливания действительно снизил некоторое световое загрязнение в городе. Однако Ито и Маэно наблюдали очень четкую спектральную линию около 4500 А, которую они назвали «голубым горбом». Его источником являются ярко-белые светодиоды с более высокой температурой, которые до сих пор используются в близлежащих городах, но они не смогли напрямую идентифицировать все источники.

Будущая работа

В статье, которую они представляют для публикации, двое ученых приходят к выводу, что, хотя небо в городе Бисей не такое уж и темное, после внесения изменений в освещение наблюдается некоторое улучшение. Тем не менее, ночное небо по-прежнему подвержено световому загрязнению из близлежащих районов, и в этих регионах необходимо провести дополнительную работу, чтобы смягчить эту проблему.

Самое главное, они отмечают, насколько важно различать источники светового загрязнения в любой конкретной области. Хотя город Бисэй, возможно, и улучшил свою окружающую среду, ему все еще приходится иметь дело с рассеянным светом из крупных мегаполисов. Выявление этих конкретных источников светового загрязнения станет большим шагом на пути к тому, чтобы помочь этим муниципалитетам найти способы уменьшить проблемы светового загрязнения в их небольших сельских соседях.

Для дополнительной информации

Долгосрочная изменчивость светового загрязнения в городе Бисей
Город Бисэй, Город Ибара
Видеоресурсы о темном небе и смягчении последствий светового загрязнения

Кнопка «Наверх»