Последний запуск включает в себя прототип «DarkSat», чтобы минимизировать отражение от парка широкополосных интернет-спутников
6 января аэрокосмическая компания SpaceX запустила на орбиту 60 своих широкополосных интернет-спутников Starlink, включая один, названный DarkSat, который частично окрашен в черный цвет. Этот зонд проверяет одну стратегию уменьшения яркости спутниковых мегаконстелляций, которые, как опасаются ученые, могут помешать астрономическим наблюдениям .
Различные компании планируют запустить тысячи интернет-спутников в ближайшие годы; SpaceX из Хоторна, штат Калифорния, планирует выпустить 24 партии Starlinks в этом году. К середине 2020-х годов от тысячи до десятков тысяч новых спутников могут взлететь над головой. Яркие полосы, вызванные отражением света от них, могут ухудшить астрономические изображения.
«Я жаловался своей жене на то, что из-за этого я не могу хорошо спать в эти дни», - говорит Тони Тайсон, физик из Калифорнийского университета в Дэвисе, и главный научный сотрудник обсерватории Веры К. Рубин, крупнейшего в США.строящегося телескопа в Чили. (На этой неделе он был переименован из Большого синоптического телескопа в честь покойного Рубина, который обнаружил доказательства существования темной материи.)
Астрономы обсудили потенциальное воздействие спутников на различные телескопы и что можно с ними сделать 8 января на собрании Американского астрономического общества в Гонолулу, Гавайи.
- «2020 год - это окно для выяснения того, что имеет значение для уменьшения воздействия», - говорит Джеффри Холл, директор обсерватории Лоуэлл в Флагстаффе, Аризона, и председатель комитета общества по световому загрязнению.
«SpaceX абсолютно привержена поиску пути продвижения вперед, поэтому наш проект Starlink не препятствует значению исследований, которые вы все проводите», - заявила Патриция Купер, вице-президент SpaceX по вопросам спутникового управления, на заседании астрономии.
ЗВЕЗДНЫЙ СВЕТ, ЗВЕЗДНЫЙ СВЕТ
Было запущено три партии Starlinks, в общей сложности около 180 спутников. Они наиболее видны в ночном небе сразу после запуска, прежде чем они повышают свои орбиты до более высоких высот, где они находятся дальше и кажутся тусклыми. Пока не ясно, насколько серьезной будет проблемной Starlinks для астрономии; Ученые жаловались на следы на их изображениях с момента первого запуска, но если компания в конечном итоге перейдет к окрашиванию большей части звездных звеньев в черный цвет, влияние может быть существенно уменьшено.
Многие астрономы запаниковали в июне, вскоре после запуска SpaceX первой партии из 60 звёздных звёзд, и телескопы начали фотографировать их следы. Их яркость стала неожиданностью, говорит Патрик Сейтцер, астроном из Мичиганского университета в Анн-Арборе. «Новые мегаконстелляции, появившиеся в сети, потенциально могут быть ярче, чем 99% всего остального на орбите Земли, и вот откуда возникает проблема», - говорит он.
Несколько факторов способствуют их удивительной яркости, сообщили астрономы на встрече. SpaceX говорит, что положение солнечных панелей может иметь к этому какое-то отношение: на более низких высотах, перед повышением орбиты, панели спутников расположены как открытая книга, чтобы уменьшить сопротивление. Эта временная ориентация может заставить их отражать больше солнечного света. Скорость перемещения спутника через поле зрения телескопа также важна: чем медленнее он движется, тем больше яркости накапливается на пиксель изображения.
Нет никаких правил, управляющих тем, насколько ярким или тусклым должен быть спутник, отмечает Ральф Гом, директор отдела астрономических наук Национального научного фонда США в Александрии, штат Вирджиния.
ЗОНА СУМЕРЕК
Расчеты показывают, что трассы Starlink будут наиболее сильно мешать астрономии в часы, окружающие сумерки и рассвет. Это особая проблема для наблюдений, которые необходимо проводить во время сумерек, таких как поиск некоторых околоземных астероидов. А короткими летними ночами спутниковые трассы можно было видеть всю ночь напролет.
Обсерватория Рубина особенно уязвима, потому что она очень часто сканирует огромное количество неба. Когда он начнет работать в 2022 году, он будет снимать все ночное небо каждые три дня в течение десяти лет.
Команда Тайсона работает над возможными исправлениями программного обеспечения для ожидаемых спутниковых следов, такими как способы электронного стирания следов и других сбоев, которые они вызывают в астрономических изображениях. Но «мы все еще остаемся со всей сложностью удаления всех этих вещей и всех этих систематических ошибок», говорит Тайсон.
По словам Тайсона, если операторы телескопа точно знают, где появится каждый спутник и в какое время, они могут повернуть телескоп так, чтобы он указывал на другую часть неба, на которой нет спутника. Это выполнимо, если есть 1000 спутников, но нет, если их десятки тысяч, потому что телескоп теряет столько времени на маневрирование, что «это безнадежно», говорит он.
Это оставляет потемнение в качестве ведущего варианта. По словам Купера, с помощью DarkSat инженеры SpaceX наносят на спутник поверхности, которые рассеивают свет. Это может сделать их достаточно слабыми, чтобы быть невидимыми для любого, смотрящего на типичное ночное небо, но почти наверняка все еще видимого для большинства астрономических исследовательских телескопов.
«Он по-прежнему будет частью жизни астрономов», - говорит Джонатан Макдауэлл, астроном Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс.
«Просто не частью жизни каждого».
