Ночное освещение городов давно стало символом современной цивилизации. Огни мегаполисов, видимые из космоса, формируют своеобразные небесные созвездия, свидетельствуя о масштабах урбанизации и активности человека в темное время суток. Однако, несмотря на узнаваемость этих световых картин, многие аспекты городской иллюминации остаются недостаточно изученными. Источники и интенсивность искусственного света в городах всё ещё вызывают вопросы, а понимание их природы сильно ограничено. Это не только мешает эффективной защите окружающей среды, но и создает преграды для создания грамотной городской и экологической политики.
В последние годы именно методы гражданской науки дали мощный толчок к заполнению этих пробелов. Гражданская наука — это взаимодействие профессиональных исследователей и добровольцев из числа обычных граждан, которые помогают собирать и анализировать данные на больших территориях и в масштабах времени, недоступных традиционным методам. Проект Nachtlichter с использованием специального мобильного приложения стал одним из знаковых примеров такого подхода к изучению ночного освещения. В 2021 году сотни добровольцев прошли обучение и вышли на улицы, чтобы вручную подсчитывать и классифицировать более двухсот тридцати четырех тысяч световых источников на площади в 22 квадратных километра, в основном охватывающей немецкие города и поселки. Привлекательно, что подобные данные обеспечивают уникальную возможность сопоставить наблюдения с земли с космическими снимками, сделанными спутниками.
В частности, атмосферный электромагнитный фон, фиксируемый современными приборами, регистрируется в виде радиационного свечения на отдельных пикселях с разрешением в сотни метров. Но эти снимки не могут, из-за ограничений чувствительности и разрешающей способности, определить типы источников света — будь то уличные фонари, вывески, окна жилых домов или декоративные огни. Вот здесь преимущества человеческого наблюдателя стали особо ценны. Вместе с тем, проект показал, что количество искусственных источников света не всегда пропорционально спутниковым данным, и важны особенности их расположения, типа и формы излучения. Одним из ключевых выводов исследования стало то, что в центрах немецких городов уличное освещение уступает по количеству источников света рекламе и декоративным элементам.
Это полностью меняет устоявшиеся стереотипы о том, что уличные фонари доминируют в формировании ночного света городского пространства. Согласно расчетам проекта, на территории Германии в полночь остаются включёнными около 78 миллионов индивидуальных световых точек, что значительно превышает число уличных фонарей, официально насчитываемое в стране — порядка 9 миллионов. Эти данные указывают на огромный потенциал для снижения светового загрязнения, особенно через меры, направленные на коммерческие объекты и приватные огни. Помимо количественных данных, примененный подход позволил оценить и качественные характеристики городского освещения. Были изучены параметры света, такие как цветовая гамма, яркость и уровень экранировки (защиты от прямого излучения вверх).
Итоговая картина свидетельствует о том, что около половины уличных фонарей в Германии оснащены так называемой полной или частичной защитой, препятствующей рассеиванию света в небо, тогда как значительная часть декоративных прожекторов и светильников, закрепленных на фасадах зданий, подобной защитой не оборудована. Не менее важным оказалось понимание динамики освещения в ночное время. Многие источники — жилые окна, коммерческие вывески и рекламные панели — постепенно выключаются в течение ночи, тогда как уличные фонари продолжают работать до утра. Такая смена освещенности и структуры световых источников влияет не только на количество излучаемого света, но и на его спектр и направление, что значительно усложняет мониторинг и моделирование светового загрязнения с помощью спутников. Экологические и социальные последствия чрезмерного искусственного освещения становятся все более очевидны.
Ночное освещение влияет на поведение животных, миграцию птиц, физиологические процессы растений, а также на качество жизни жителей городов и их здоровье. Например, продолжающееся световое загрязнение способствует дезориентации перелетных птиц, изменению циклов активности многих видов и даже снижению биоразнообразия. В финансовом плане астрономия, экология и здравоохранение несут значительные издержки, связанные с излишним и неправильно сконфигурированным светом. Гражданская наука, как наглядно демонстрирует исследование Nachtlichter, становится мощным инструментом не только для сбора данных, но и для повышения осведомленности населения о проблеме светового загрязнения и участии общества в решении этой задачи. Формируя новые подходы к мониторингу, объединяя экспертные знания и силу коллективного наблюдения, подобные проекты способствуют более осмысленному и устойчивому управлению уличным и наружным освещением.
В будущем использование мобильных приложений и интеграция данных с высокотехнологичными спутниковыми наблюдениями позволит детально исследовать динамику ночного освещения в разных странах и регионах. Это создаст основу для разработки целевых мер регулирования, способных существенно сократить негативные последствия светового загрязнения. Так, например, законодательные инициативы, направленные на отключение рекламного освещения в поздние часы, использование датчиков движения, а также внедрение полностью экранированных корпусов светильников могут стать массовой практикой. Таким образом, гражданская наука открывает новые горизонты изучения городской световой среды. Неограниченное наблюдение, проведенное тысячами добровольцев, дополняет данные спутников, позволяя построить полную картину ночного освещения.
Это помогает понять его источники, динамику и влияние на экологию. Современные технологии и общественная вовлеченность становятся ключевыми факторами в формировании более экологически чистых, безопасных и энергоэффективных городов будущего, где ночные огни светят разумно и бережно по отношению к природе и людям.
