openscience

Κοιτώντας τις φωτογραφίες που τράβηξαν οι αστροναύτες του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (όπως ο Donald Petit) διαφόρων πόλεων τη νύχτα, δεν μπορείς να μη θαυμάσεις αυτή την όμορφη εικόνα που δημιουργούν τα φώτα τους. Οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν ήδη θαυμάσει το κολάζ φωτογραφιών ολόκληρης της Γης κατά τη διάρκεια της νύχτας και οι τεχνητές πηγές φωτός είναι η μόνη ορατή απόδειξη ύπαρξης μας. Αυτά τα νυχτερινά φώτα που αντιπροσωπεύουν τόσο την τεχνολογική μας εξέλιξη όσο και την ενεργειακή μας σπατάλη, μιας και αναπτύχτηκαν για να φωτίζουν τις δραστηριότητες και ζωές μας και όχι τους ουρανούς, είναι επίσης ένας χάρτης οικονομικής και βιομηχανικής δραστηριότητας. Υπάρχει βεβαίως μεγάλη πίεση από διάφορους φορείς προκειμένου να μειωθεί αυτή η σπατάλη ενέργειας και η φωτορύπανση (οι αστρονόμοι είναι οι πρώτοι που θα θελαν σκοτεινότερους ουρανούς) και ίσως τα επόμενα χρόνια ο σωστός σχεδιασμός εξωτερικού φωτισμού και οι κατάλληλες επιλογές φωτιστικών να φέρουν αλλαγές σε αυτόν τον χάρτη. Αυτό πυροδοτεί μια ακόμα ενδιαφέρουσα σκέψη καθώς 200 χρόνια πριν και 200 χρόνια από τώρα δεν ήταν και δεν θα είναι ο νυχτερινός χάρτης ίδιος καθώς στο παρελθόν δεν υπήρχαν οι τεχνολογίες και στο μέλλον ίσως αλλάξει ο τρόπος φωτισμού. Άρα οι εντυπωσιακές φωτογραφίες των πόλεων μας από ψηλά είναι αποκλειστικότητα της εποχής που ζούμε εμείς. Το ερώτημα όμως που απασχολεί, κυρίως εμένα, ως ερευνητή πηγών φωτός είναι ποιες ακριβώς τεχνολογίες χρησιμοποιούνται σε κάθε μέρος. Οι εικόνες αυτές που καλύπτουν ολόκληρο του πλανήτη κατά τη διάρκεια της νύχτας έχουν καταγραφεί από τον δορυφόρο DMSP της ωκεανογραφικής υπηρεσίας NOAA και είναι μια παγχρωματική χαρτογράφηση, δηλαδη δεν μας δίνει πληροφορίες για τις τεχνολογίες πηγών φωτός που χρησιμοποιούνται στην κάθε πόλη καθώς δεν καταγράφει ξεχωριστά τα διάφορα χρώματα.

Οι φωτογραφίες όμως των αστροναυτών είναι έγχρωμες και έτσι για πρώτη φορά έχουμε την επιβεβαίωση αυτού που ήδη γνωρίζαμε. Ότι οι λαμπτήρες νατρίου είναι η τεχνολογία που κυριαρχεί στον εξωτερικό φωτισμό δίνοντας σχεδόν σε όλες τις πόλεις το χαρακτηριστικό κιτρινοπορτοκαλί χρώμα που εκπέμπει το νάτριο σε αυτούς τους σωλήνες ηλεκτρικής εκφόρτισης. Υπάρχει η εξαίρεση των πόλεων της Ιαπωνίας όπου έχουν διατηρήσει τη χρήση των λαμπτήρων υδραργύρου δίνοντας στο Τόκυο ένα πράσινο χρώμα. Ετοιμάζοντας ένα άρθρο για την ειδική περίπτωση του φωτισμού των πόλεων της Ιαπωνίας, είδα ότι και η Αθήνα είναι μια ιδιαίτερη περίπτωση. Σε αντίθεση με τις περισσότερες πόλεις του κόσμου όπου κυριαρχεί η τεχνολογία του νατρίου (κιτρινοπορτοκαλί φως) και την Ιαπωνία όπου κυριαρχεί ο υδράργυρος (πρασινωπή εικόνα), η Αθήνα ανήκει σε μια τρίτη κατηγορία όπου είναι εμφανής η χρήση και των δύο τεχνολογιών (με το νάτριο όμως να ξεχωρίζει λίγο περισσότερο). Με βάση τις διαθέσιμες φωτογραφίες, σε αυτή την κατηγορία της Αθήνας θα έβαζα μόνο το Σάο Πάολο της Βραζιλίας με τη διάφορα όμως ότι εκεί έχουμε το ακριβώς ανάποδο μοτίβο.

Οι λαμπτήρες υδραργύρου (μια από τις πιο έντονες γραμμές εκπομπής του υδραργύρου είναι στο πράσινο κομμάτι του φάσματος στα 546.1 νανόμετρα) εμφανιστήκαν στη δεκαετία του 30 (χαμηλής πίεσης) και κατά τη δεκαετία του 50 άρχισε η χρήση των λαμπτήρων υδραργύρου υψηλής πίεσης για φωτισμό δρόμων. Η εισαγωγή και ευρεία χρήση των λαμπτήρων νατρίου για εξωτερικό φωτισμό και κυρίως φωτισμό δρόμων έγινε κατά τη δεκαετία του 70. Παρόλο που οι περισσότεροι λαμπτήρες νατρίου έχουν μικρότερους δείκτες χρωμικής απόδοσης από τους λαμπτήρες υδραργύρου (ειδικά του νατρίου χαμηλής πίεσης θεωρείται 0 μιας και εκπέμπει μονοχρωματικά στα 589 νανόμετρα), οι λαμπτήρες αυτοί κυριάρχησαν και αντικατέστησαν στις πιο πολλές περίπτωσης τον υδράργυρο διότι είναι οι πιο αποδοτικοί λαμπτήρες που υπάρχουν με αυτούς της χαμηλής πίεσης να φτάνουν τα 200 λούμεν ανά βατ όταν άλλες τεχνολογίες έχουν στην καλύτερη περίπτωση την μίση απόδοση (τα 589 νανόμετρα είναι κοντά στο μέγιστο της φωτοπικής ευαισθησίας ματιού) [4, 5]. Οι διάρκειες ζωής των διαφορετικών αυτών λαμπτήρων δεν διαφέρουν δραματικά και η μόνη άλλη διαφορά είναι ότι οι λαμπτήρες νατρίου εκπέμπουν ζεστά χρώματα ενώ του υδραργύρου πιο ψυχρά. Αν κάποιος/α ενδιαφέρεται να μάθει περισσότερες λεπτομέρειες για τις υπάρχουσες τεχνολογίες πηγών φωτός και σε τι διαφέρουν μεταξύ τους μπορεί να επικοινωνήσει μαζί μου ή να ρίξει μια ματιά στις πηγές που παραθέτω.

Τι συμπεράσματα μπορούμε να βγάλουμε από αυτή την καταπληκτική και μοναδική φωτογραφία της Αθήνας από το διάστημα; Στην περίπτωση του Σάο Πάολο, το παλιότερο κέντρο έκανε χρήση λαμπτήρων υδραργύρου (εξ ου και η πράσινη ακτινοβολία που εκπέμπει) αλλά όταν νέα προάστια δημιουργήθηκαν, υιοθετηθήκαν οι νεότεροι και αποδοτικότεροι λαμπτήρες νατρίου. Στην Αθήνα βλέπουμε ακριβώς το αντίθετο. Η κιτρινοπορτοκαλί ακτινοβολία του νατρίου κυριαρχεί στο κέντρο ενώ το πράσινο περιβάλει την πόλη και είναι έντονο στα βόρεια, νότια και δυτικά προάστια.

Ίσως να είναι μια τυχαία κατανομή που έχει να κάνει με το κατά πόσο οι τοπικές αρχές ενδιαφέρονται να υιοθετήσουν νεότερες και οικονομικότερες τεχνολογίες και κατά πόσο ο φωτισμός της πόλης είναι θέμα πρωτεύοντος σημασίας ή όχι. Θα μπορούσε σε κάποιες περιπτώσεις να είχε γίνει μια τυχαία επιλογή τεχνολογιών την οποία διατήρησαν οι επόμενες αρχές δίχως να θεωρούν ότι η μελέτη και επιλογή μιας τεχνολογίας πηγών φωτός μπορεί να μεταφραστεί σε εξοικονόμηση ενέργειας και πόρων. Ίσως να έχει να κάνει με το προσωπικό γούστο κάποιων δημάρχων που προτίμησαν το ψυχρότερο λευκό φως των λαμπτήρων υδραργύρου σε σχέση με το θερμό χρώμα των λαμπτήρων νατρίου. Ίσως πάλι έχει να κάνει με την προώθηση συγκεκριμένων προϊόντων από εταιρίες με τις οποίες συνεργάζονται οι δήμοι. Σίγουρα πάντως θα είχε ενδιαφέρον να γνωρίζαμε τις προτιμήσεις των κατοίκων και αν είναι πιο ευχαριστημένοι από τον εξωτερικό φωτισμό με υδράργυρο ή με νάτριο. Επίσης θα ήταν χρήσιμο να γνωρίζαμε τι αντίκτυπο έχει ο διαφορετικός φωτισμός της κάθε περιοχής σε θέματα ασφάλειας. Μια τέτοια γνώση θα βοηθούσε στον μελλοντικό σχεδιασμό της πόλης και της κάθε περιοχής μιας και οι νεότερες τεχνολογίες των λαμπτήρων μεταλλικών αλογονιδίων και διόδων εκπομπής φωτός (LED) θα αντικαταστήσουν κάποια στιγμή τις υπάρχουσες τεχνολογίες. Οι έρευνες δείχνουν ότι το ψυχρό λευκό φως (πλούσιο σε μπλε ακτινοβολίες) βοηθά στην ασφάλεια των δρόμων μιας και ενισχύει την περιφερειακή και μεσοπική όραση. Μια κατάλληλη επιλογή τεχνολογίας ίσως σημαίνει αποφυγή χιλιάδων θανάσιμων ατυχημάτων και την μείωση της εγκληματικότητας. Με αφορμή λοιπόν αυτή τη νέα εικόνα της Αθήνας από τον διεθνή διαστημικό σταθμό και σε συνδυασμό με τις γνώσεις που έχουμε σχετικά με τον τεράστιο αντίκτυπο που έχουν οι διαφορετικές τεχνολογίες πηγών φωτός σε διάφορους τομείς όπως αυτοί της ασφάλειας, οικονομίας, ενέργειας, περιβάλλοντος και άλλους, θα παρότρυνα όλες τις τοπικές αρχές να έθεταν το θέμα του φωτισμού των πόλεων σε προτεραιότητα.

Σε κάθε περίπτωση η Αθήνα αποτελεί μια ιδιαίτερη παγκόσμια περίπτωση ακόμα και για τους ουρανίους παρατηρητές τη νύχτα.