На протяжении более чем столетия, каждый раз, когда меняется стандартная технология наружного освещения, астрономия видимого диапазона становится все более сложной из-за повышенного свечения неба (светового загрязнения).
Мир в очередной раз переживает период полного перехода от газоразрядных ламп высокого давления (в основном HPS) к светодиодным лампам. Поэтому астрономы должны задаться вопросом: продолжает ли световое загрязнение ухудшаться или же гибкость светодиодного освещения в конечном итоге приводит к улучшению?
Вопрос простой в постановке, но на удивление непростой в ответе. В этой статье я продемонстрирую сложность ответа на этот вопрос инструментальными наблюдениями и покажу, что достойные результаты будут получены по любительским оценкам предельной величины.
Прежде чем вдаваться в подробности, важно рассмотреть вопрос о сфере охвата этого обсуждения. Хотя световое загрязнение считается одним из важнейших факторов для профессиональных обсерваторий, уже широко распространено мнение общественности о важности сведения к минимуму светового загрязнения в прилегающих районах.
Например, муниципалитеты вблизи обсерваторий часто уже следуют рекомендациям по оптимальному освещению (например, "полное отключение" освещения, которое не излучает света выше горизонтали, и узкополосные источники, такие как натриевые или янтарные светодиодные лампы низкого давления).
К сожалению, вдали от обсерваторий эти руководящие принципы все еще в основном не соблюдаются.
- По оценкам, 36% населения мира не могли видеть Млечный Путь из дома в 2014 году, включая 60% европейцев и 78% населения США. Кроме того, перемещения на короткое расстояние обычно недостаточно для достижения действительно темного неба.
Площадь суши 49% территории ЕС и 23% территории США, по крайней мере, на 50% ярче, чем в природном зените, и вблизи горизонта небо светится значительно ярче. Поэтому основное внимание уделяется доступу общественности к звёздному небу во всем мире и тому, как это меняется с переходом на светодиодное освещение.
Одно можно сказать наверняка: ночное небо резко изменится в ближайшее десятилетие из-за изменений в спектре, направлении и суммарном потоке ламп. Свет от так называемых "белых" светодиодов имеет широкий спектр, а не узкие линии излучения. Большинство светодиодов, используемых в настоящее время в наружном освещении, богаты синим светом, с пиком около 450-480 нм.
Поскольку вероятность рассеяния луча увеличивается при более коротких длинах волн, чем больше синяя составляющая, тем больше света будет возвращаться на Землю в ясные ночи в виде свечения неба.
Эта очевидная астрономическая обратная сторона белых светодиодов будет в некоторой степени компенсирована тем, что многие светодиоды, используемые в уличном освещении, используют полностью отрезанный дизайн, в то время как большинство традиционных уличных фонарей этого не делают.
Однако самым вредным эффектом белых светодиодов может оказаться их высокая светоотдача. Это фактически удешевляет свет, что может привести к увеличению потребления света, а не к экономии энергии.
Это называется "восстановительным эффектом" в экономике энергетики и наблюдается в исторических тенденциях освещения и совсем недавно с помощью спутниковых наблюдений. Однако изменения в освещении обусловлены не только технологиями.
Отдельные активисты и организации, такие как Международная ассоциация "Темное небо", стремятся снизить уровень свечения в небе за счет повышения осведомленности, улучшения дизайна и соблюдения правил освещения.
С широкой точки зрения, активисты движения за световое загрязнение добились огромных успехов с тех пор, как зазвучал сигнал тревоги по поводу газоразрядных ламп.
Все чаще используется полностью отрезанный дизайн для уличного и зонального освещения и варианты старого лозунга активиста "правильная лампа, светящаяся в нужном месте и в нужное время" теперь фактически используются в рекламе индустрии освещения.
Реклама даже подчеркнула важность правильного дизайна, показав злого жителя, распиливающего яркую лампу. Можно назвать это победой, неудобным фактом остается то, что городское небо, возможно, на порядок ярче, чем было раньше.