Вид Земли в ночи из космоса — завораживающее зрелище, прославившее города словно созвездия света на темном фоне планеты. Но за этой иллюстрацией прячется сложная и малоизученная картина искусственного освещения, источник которого долгое время оставался загадкой как для учёных, так и для городских властей. Несмотря на важность проблемы светового загрязнения и его влияния на экологию, здравоохранение и энергоэффективность, подробные данные о конкретных источниках света в городах вплоть до недавнего времени оставались крайне ограниченными. Крупные спутниковые снимки давали лишь общие показатели яркости, не позволяя различить, какие именно объекты и устройства создают свет в ночном урбанистическом ландшафте. Однако гражданская наука — движение, в котором обыватели и энтузиасты помогают в сборе научных данных — стала ключом к раскрытию этой информации.
Один из таких проектов, Nachtlichter, позволил привлечь сотни добровольцев для систематического учёта и классификации световых источников в городах Германии. Их усилия пролили свет — не только в переносном смысле — на истинную природу городского освещения, предоставив уникальные данные, которые способны изменить подход к борьбе с световым загрязнением и разработке более устойчивых городских практик. Основным вызовом понимания городской ночной подсветки всегда было отсутствие детальной базы данных о том, какие именно световые устройства используются и какова их роль в общем свете, наблюдаемом из космоса. Администрации обычно ведут учёт исключительно публичного уличного освещения, а вот световые вывески, рекламные конструкции, освещение зданий и частные окна в большинстве случаев остаются вне учёта. Именно эти «невидимые» источники составляют значительную часть общего светового загрязнения, но их вклад оставался неясным и недооценённым.
Благодаря разработке мобильного приложения для гражданских учёных, Nachtlichter смог применить подход, при котором добровольцы, прошедшие специальное обучение, фиксировали световые объекты своими глазами, оценивая их тип, яркость, цвет, наличие или отсутствие экранов, а также активность в разное время ночи. Такой полевой метод позволил получить невиданное ранее по масштабу и подробности описание городского светового пейзажа. Проведённые наблюдения охватили площадь около 22 квадратных километров в Германии и прилегающих районах, и результаты впечатляют. Общее количество посчитанных источников света превысило 234 000 — показательный масштаб для понимания реальной плотности и разнообразия ночных огней. Среди них самым частым типом оказались частные окна, за которыми следует уличное освещение и коммерческие окна — категории, которые создают значительную часть видимого ночного света.
Более того, было отмечено, что в центральных районах крупных городов количество огней, использованных в рекламных и декоративных целях, превышает количество обычных уличных фонарей. Это означает, что политика и регулирование, сфокусированные лишь на официальном уличном освещении, игнорируют подавляющую часть светового воздействия на городское и ночное пространство. Уникальность исследований Nachtlichter в том, что они смогли связать немедленные полевые данные с измерениями спутниковой радиации, которые измеряют свечение Земли в ночное время. По данным проекта, есть чёткая положительная корреляция между количеством световых источников на квадратный километр и спутниковым уровнем яркости. Эта связка позволила «перевести» спутниковые показатели яркости в более понятное и практичное измерение — количество установленных светильников в определённой площади.
Такой подход открывает дорогу к масштабным оценкам и прогнозам светового загрязнения на основании спутниковых данных, дополненных наземными наблюдениями. Анализ типов освещения показал, что многие из них выключаются или тускнеют по мере позднего времени ночи. При этом закрытие и снижение активности рекламы и коммерческих окон становится заметным к полуночи, тогда как уличные фонари остаются включёнными. Тем не менее, даже в это время рекламные и жилые источники света остаются многочисленнее официального уличного освещения. Кроме того, была отмечена массовая практика частичного или полного отсутствия экранов у ламп — меры, способной значительно снизить горизонтальное и вертикальное рассеивание света и, как следствие, световое загрязнение неба.
Менее половины уличных фонарей были полностью экранированы, а значительная часть направленных в стороны зданий и декоративных прожекторов вообще не имела каких-либо экранов. Это открывает важные возможности для повышения экологичности городского освещения за счёт улучшения конструкции светильников и внедрения регулирующих стандартов. Исследование также выявило существенные различия в типах освещения в зависимости от типа городской застройки. В центральных очень плотных зонах преобладают коммерческие и рекламные огни, тогда как в пригородах и малых населённых пунктах более распространены декоративные элементы, такие как садовое освещение и подсветка частных домов. Этот факт указывает на необходимость региональных и целевых подходов к регулированию и оптимизации вечернего освещения, учитывающих характер и функции каждого района.
Польза от таких данных выходит далеко за пределы простого документирования. Понимание того, что фактически освещает город в ночной период, имеет прямые последствия для экологии, общественного здоровья и экономики. Световое загрязнение влияет на поведение животных, разрушает естественные циклы жизни, провоцирует миграционные ошибки птиц, снижает видимость ночного неба и может даже нарушать биоритмы человека. Одновременно освещение связано с расходами электроэнергии, необходимость в управлении которыми с учётом потребления становится всё более очевидной на фоне климатических вызовов. Текущие меры, как правило, сосредоточены на изменении технологий уличного освещения — например, переходе на LED-лампы с низким потреблением.
Однако данные по проекту показывают, что эффективность таких мер ограничена, если не учитывать остальные источники света, которые зачастую не регулируются и даже не учитываются. В странах с продвинутой уличной инфраструктурой наблюдается даже рост светового загрязнения, чему способствует увеличение количества и яркости рекламы и подсветки зданий. Умные решения, например, использование датчиков движения и временные ограничения для коммерческого и жилого света, остаются на ранних этапах внедрения и далеко не являются повсеместной практикой. Гражданская наука, как показал проект Nachtlichter, оказывается не просто источником данных, но и формирует общественное сознание и вовлечённость. Участие в наблюдениях повышает информированность настоящих и будущих исследователей и участников городского сообщества, что способствует появлению идей и инициатив по улучшению качества ночного освещения и снижению его негативных последствий.
Политики и градостроители получают инструменты для принятия обоснованных решений, подкреплённых реальными данными, а граждане чувствуют свою причастность к сохранению окружающей среды и комфорта городской жизни. Кроме того, открытые и доступные данные проекта Nachtlichter позволяют проводить дальнейшие исследования, сравнивать особенности освещения в разных странах и регионах, изучать влияние политики и экономической активности на ночное освещение. Повторение таких инвентаризаций с интервалом в несколько лет даст представление о динамике изменений, эффективности применённых мер и новых трендах в городской светотехнике. Новые технологии спутникового наблюдения обещают дополнить и расширить возможности изучения ночного освещения. Высокое разрешение и чувствительность будущих приборов позволят объединить космическое видение с наземными измерениями, создавая более точные и многомерные модели городского светового пространства.
При этом инициативы гражданской науки продолжают играть незаменимую роль как источник качественных данных и движущая сила общественного интереса. В итоге можно сказать, что работа гражданских учёных превращается в один из важнейших инструментов для глубинного понимания того, как устроены городские ночи и какие меры могут сделать их свет более полезным и более экологичным. Вызовы, стоящие перед современными городами, требуют не только инновационных технологий, но и широкой кооперации общества и науки. Проект Nachtlichter демонстрирует, что именно совместные усилия дают уникальную возможность переосмыслить и улучшить нашу среду обитания, сделав ночное освещение разумным, бережным и эффективным.
