Verrattuna parin vuoden takaiseen taivaaseen, niitä on nyt selvästi enemmän. Myös tilastot kertovat niin, sillä kun esimerkiksi koronakeväänä 2020 (jolloin katselin paljon taivaalle ja metsästin suorastaan Starlink-satelliittijonoja) Maata kiersi noin 5500 toimivaa ja sammunutta satelliittia, on luku nyt noin 15000. 

Vähättelin tuolloin viisi vuotta sitten satelliittien aiheuttamaa haittaa, mutta en vähättele enää; vaikka kuinka pidänkin satelliiteista ja jopa ihastelen toisinaan kirkkaimpien satelliittien rauhallista vaellusta taivaan halki, niin nyt ei taivasta voi enää kuvata ja katsella ilman, että pieniä pisteitä vipeltää tähtien joukossa.

Tämä Jeremy Randin X-viestipalvelussa postaamaa video näyttää tilanteen hyvin:

Ja kun Heavens-Above.com:ista listaa paljain silmin näkyvät satelliitit tänä iltana 31. lokakuuta 2025, on niitä omalla taivaallani 1882. Laitan listauksen myös tämän kirjoituksen loppuun, koska se on pituudessaan myös hyvin kuvaava.

Suurin osa näistä satelliiteista on SpaceX:n Starlinkejä, joita on taivaalla jo yli 10 000. Se ei ole suinkaan ainoa satelliittikonstellaatio, vaikkakin on tällä haavaa suurin. SpaceX:n suunnitelmissa on 42000 satelliitista koostuva järjestelmä. Kun mukana on toimintansa päättäneitäkin satelliitteja, on oikea satelliittimäärä kenties luokkaa 45000.

Kiinalaisten Starlink-vastineessa Qianfan-järjestelmässä on nyt viitisen sataa satelliittia, ja tulossa noin 15 000. Varsin monet satelliitit eivät ole toimineet suunnitellusti, joten osa niistä on taivaalla turhan päiten avaruusromuna ja visuaalisena haittana – satelliitti kun heijastaa Auringon valoa, vaikka se ei toimisikaan. 

Amazonin Kuiper-järjestelmässä on nyt 153 satelliittia ja lopulta 2030-luvun alussa 3236 satelliittia. 

Eurooppalaisen Eutelsatin OneWeb-satelliitteja on nyt avaruudessa 652, lopulta noin 900. Harva tulee ajatelleeksi, että Starlinkin eurokilpailija on jo näin suuri, ja pystyy myös matalalatenssiseen laakajaistanettiyhteyteen. Kun EU:n IRIS2-hanke yhdistetään OneWebiin, saattaa satelliittien määrä lisääntyä hieman. Joka tapauksessa satelliiteista tulee kyvykkäämpiä – mutta olisi oman postauksensa aihe.

Jos satelliiteista alkaa olla jo nyt selvää haittaa tähtitaivaan ihastelulle ja tutkimiselle, tilanne muuttuu lähivuosina pahemmaksi. Kun lasketaan mukaan kaikki suunnitteilla olevat megakonstellaatiot, on 2030-luvun puolivälissä taivasta suttaamassa yli 100 000 satelliittia.

Eikä kyse ole vain valosta, vaan myös satelliittien radioastronomialle aiheuttamista häiriöistä. Ja avaruusesineiden ja -romun määrän eksponentiaalisesta lisääntymisestä, mikä sekin on oma aiheensa.

Käyn seuraavassa läpi satelliiteista ennen kaikkea tähtitieteelliselle tutkimukselle koituvaa haittaa.

Optinen tähtitiede

Tässä kyse on hyvin yksinkertaisesta asiasta: kun Aurinko paistaa satelliittiin, etenkin isot antennit ja aurinkopaneelit heijastavat hyvin valoa. 

Näin tapahtuu pääasiallisesti aamulla ja illalla, jolloin Aurinko on lähellä horisonttia. Sydänyönä matalilla kiertoradoilla olevat satelliitit ovat myös pimeässä, joten ne eivät näy – vaikka ne tietysti kiertävät Maata ja ovat taivaalla silloinkin.

Starlink Gen2 -satelliitti. Piirros: SpaceX

Uusimmat satelliitit eivät näy enää niin kirkkaina kuin ensimmäiset, koska niiden valonheijastuvuuteen on kiinnitetty huomiota. Niihin on laitettu vähemmän heijastavia pinnoitteita ja esimerkiksi antennien edessä on valosuojat. Niiden magnitudi on tyypillisesti auringonlaskun jälkeisinä tunteina 5 tai enemmän (tai siis vähemmän, eli ovat sitä kirkkaampia). Sopivissa olosuhteissa niiden magnitudi voi olla noin nolla eli jotakuinkin Vegan tai Arkturuksen luokkaa.

Kansainvälinen avaruusasema on satelliiteista kaikkein kirkkain, helposti mag -3. Kiinalaisten avaruusasema Tiangong on magnitudia -2.

Suurin ongelma tähtitieteelle satelliiteista on se, että ne jättävät aikavalotettuihin kuviin pitkiä viivoja. Ongelma on suurin laajakuvakulmaisilla seurantateleskoopeilla, mutta myös yksittäiset kohdennetut havainnot voivat mennä pilalle, jos ja kun satelliitti kulkee kohteen tai vertailutähden kohdalta. Spektroskooppiset havainnot näyttävät kummallisuuksia ja kirkkausmittaukset menevät päin mäntyä.

Rubin-observatorio kuvattuna viime vuonna. Taivaalla on satelliittien lisäksi lentokoneita. Kuva: LSST

Esimerkiksi pian käyttöön tulevan Vera Rubin -observatorion kuvista noin 30 prosenttia ei ole käyttökelpoisia juovien vuoksi ja 40 prosentissa on vähemmän haittaava satelliittijuova. 

Euroopan eteläisen observatorion VLT-teleskoopilta raportoitiin vuonna 2022, että hämärän aikaan tehdyistä havainnoista 1/1000 ei ole käyttökelpoisia satelliittien vuoksi.

Haittaa voidaan hieman vähentää muuttamalla satelliitteja ”pimeämmiksi” eli heijastamaan huonommin valoa sekä ottamalla observatorioilla käyttöön tekniikoita, joilla havainto voidaan keskeyttää satelliitin ylimenon ajaksi tai satelliittien viiruja pystytään poistamaan paremmin.

Hyvä uutinen on se, että SpaceX:n mukaan uusimmista satelliiteista on 95 prosenttia ajastaan heikompia kuin magnitudi 7.

SKA Mid -observatoriossa on 193 antennia Etelä-Afrikan autiomaa-alueella. Kuva: SKAO

Radiotähtitiede

Satelliittien radiotietoliikenne tapahtuu aallonpituusalueilla, jotka eivät juurikaan häiritse radioastronomisia havaintoja. Sen sijaan satelliittien elektroniikasta tulee ”vuotoa” myös radiohiljaisille aluille. 

Kansainvälinen radiotietoliikenneunioni ITU on asettanut rajat tälle tahattomalle vuotosäteilylle, mutta esimerkiksi ensimmäisen sukupolven Starlinkit menivät reippaasti rajan ylitse. Nykyiset satelliitit ovat tässä mielessä parempia ja nykyisin ”vuotosäteilyn” määrää valvotaan ennen laukaisua, mutta satelliittien suuri määrä on lisännyt ongelmaa. 

Uusi SKA-radioteleskooppi ei pysty tämän vuoksi niin suureen herkkyyteen, kuin teknisesti kykenisi. Arvioiden mukaan satelliittien aikaansaama taustakohina lisääntyy jopa satakertaiseksi nykyisestä tulevan vuosikymmenen aikana. Etelä-Afrikassa sijaitseva SKA Mid, joka tekee havaintoja alueella 350 MHz – 15,4 GHz, voi menettää jopa 70 prosenttia herkkyydestään.

Mitä asialle voisi tehdä?

Avaruustoiminnan lisääntymistä tuskin voidaan estää, mutta tähtitieteilijöiden ja satelliittioperaattorien paremmalla yhteistyöllä sekä kansainvälisillä sopimuksilla haittoja voidaan hillitä.

Kansainvälisen tähtitieteellisen unionin IAU:n aloitteesta tähtitaivaan suojelu on myös YK:n agendalla, ja seuraava suuri konferenssi aiheesta pidetään joulukuussa. 

Mutta voi olla, että lopulta tähtitieteelliset observatoriot pitää siirtää avaruuteen, vaikkapa Kuun etäpuolelle, mihin ainakaan toistaiseksi aiheuttamamme radiohäiriöt eivät yllä. Kun satakunta vuotta sitten kaupunkien valot ajoivat tähtitieteilijät syrjäseuduille, on koko maapallo muuttumassa nyt vaikeaksi paikaksi tutkimuksen tekoon.

Ja taivaan häiriöttömään ihailuun.

Juttu on julkaistu ensin Ursan blogina.

Satelliittien ja muiden suurten kiertoradalla olevien kappaleiden sijainteja tarkkailevan Yhdysvaltain puolustusvoimien palvelun JFSCC:n mukaan Tiangong-1 putosi alas Tyyneen valtamereen hyvin lähelle aluetta, mitä käytetään "avaruusalusten hautausmaana". 

Paikka on jotakuinkin 14° eteläistä leveyttä ja 164° läntistä pituutta. Tarkka putoamisaika oli klo 3.16 plusmiinus yksi minuutti (Suomen kesäaikaa).

Tarkka tieto putoamisesta on todennäköisesti peräisin Yhdysvaltain SBIRDS-satelliiteilta, jotka on suunniteltu havaitsemaan ohjuslaukaisuita Maan pinnalla. Ne näkevät infrapunakameroillaan myös hyvin ilmäkehän kitkakuumennuksessa hohtavat avaruusalukset. Tällaiseen satelliittihavaintoon viittaa myös havainnon tarkkuus.

On mahdollista, ettei kukaan ihminen ole nähnytkään putoamista, sillä alueella on hyvin vähän laivaliikennettä. Se, että putoaminen tapahtui päivänvalossa, vähensi sen näyttävyyttä ja siten myös mahdollisuuksia, että joku on nähnyt putoamisen valoviiruja taivaalla.

Tuorein putoamisaikaennuste (29.3.2018): 1. huhtikuuta klo 03:52 +/- 15 tuntia.​

Putoamispaikkaa ei voida vielä arvioida, mutta alla oleva n2yo.com -sivuston rataseuranta näyttää aseman sijainnin.

Kun asema syöksyy alas, tilanteesta riippuen 10-40% sen massasta (840 kg – noin kolme tonnia) saattaa selvitä pinnalle saakka ja pudota noin tuhat kilometriä pitkälle ja satakunta kilometriä leveälle soiromaiselle alueelle radan alueella. Paikka riippuu siitä, milloin syöksy tapahtuu; suora pudotus alkaa silloin, kun aseman korkeus on noin 80 km ja ilmakehä ottaa siitä tukevan otteen.

Olemme Tiedetuubissa seuranneet tiiviisti Tiangong-1:n putoamista alaspäin radallaan siitä alkaen, kun sen hallitsematon maahanpaluu oli todennäköinen.

Lennonjohto menetti aseman hallinnastaan noin kaksi vuotta sitten, mistä alkaen se on tullut hitaasti alaspäin radallaan. Ilmakehän rippeet hidastavat hieman satelliittien kiertoratanopeutta, ja siksi ilman rakettimoottorilla tehtäviä pieniä ratakorjauksia satelliitit putoavat luontaisesti alas.

Mitä alemmalla kiertoradalla satelliitti on, sitä enemmän sen nopeus hidastuu ja sitä nopeammin se putoaa alaspäin. Nyt nähtävästi Tiangongin tapauksessa tämä lopun loppu on alkamassa, ja viime päivien korkea Auringon aktiivisuus on tuonut lisämausteensa tilanteeseen, koska viimeaikaista voimakkaampi säteily ikään kuin paisuttaa ilmakehän yläosia korkeammalle.

Aprillipäivänä saattaa näkyä komeita kiinalaisia "ilotulituksia", jos vain sattuu olemaan oikeassa paikassa. Kiinan 8,5-tonninen avaruusasema Tiangong-1 on viimein putoamassa maahan. Se on sinnitellyt radallaan yllättävän pitkään, sillä alunperin sen piti tuhoutua jo vuodenvaihteessa.

Arvio voi tosin mennä muutaman päivän sinne tai tänne. Aerospace Corporation ennustaa putoamisen sattuvan 31.3.–3.4., Euroopan avaruusjärjestön hieman vanhempi arvio taas kertoi sen tapahtuvan 29. ja 9. päivän välillä.

Asema alkanee hajota kunnolla noin 70–80 kilometrin korkeudella. Tapahtuman saattaa pystyä näkemään noin 500 kilometrin päästä.

Noin 10 metriä pitkä ja massaltaan 8,5 tonnia oleva Tiangong-1 on kiinalaisten ensimmäinen avaruusasema. Se laukaistiin avaruuteen vuonna 2011 ja yksi miehittämätön alus sekä kaksi taikonauttien lentoa kävi sillä vierailemassa, ennen kuin aseman seuraaja Tiangong-2 lähetettiin kiertoradalle syksyllä 2016.

Ykkönen oli tarkoitus ohjata alas tuhoutumaan Maan ilmakehässä hallitusti Tyynen valtameren eteläosien päällä, sillä näin suuresta kappaleesta selviää varmasti palasia pinnalle saakka. Ilmakehän kitkakuumennus ei riittäne tuhoamaan esimerkiksi rakettimoottorien tai polttoainesäiliöiden tukevatekoisia osia tai suurimpia metallikappaleita, kuten vaikkapa telakointiportteja. 

Niiden rippeet ja koko joukko muita pieniä osia putoaa siis varmaankin pinnalle saakka.

Kun pudotus tehdään hallitusti, on eteläinen Tyyni valtameri valittu hautausmaa-alueeksi siksi, että siellä on erittäin vähän liikennettä ja se on suuri, turvallinen merialue. Esimerkiksi Kansainväliseltä avaruusasemalta lähtevät kertakäyttöiset rahtialukset ohjataan putoamaan sinne, ja myös avaruusasema Mir – suurin koskaan Maahan pudotettu rakennelma – suunnattiin putoamaan tuolle hautumaa-alueelle.

Ongelmana nyt kuitenkin on se, että Tiangong-1:n putoaminen ei tapahdu hallitusti. 

Kiinalainen avaruusasema Tiangong-1 on putoamassa. Tällä hetkellä se kiertää noin 300 km korkeudella, mutta korkeus hupenee kiihtyvällä tahdilla.

Putoamishetkeä on vielä mahdotonta tietää tarkalleen, koska asiaan vaikuttaa mm. Auringon aktiivisuus, joka vaikuttaa puolestaan ilmakehän yläkerrosten tiheyteen. Tämänhetkiset parhaat ennusteet kertovat aseman putoavan ilmakehään tammikuun alun ja helmikuun loppupuolen välillä.

Ennuste paranee ajankohdan lähestyessä.