Инструменты, применяемые сегодня астрономами, позволяют нам не только любоваться снимками звезд и галактик, но также помогают выявлять космические опасности и делать выдающиеся открытия. Все это, однако, может оказаться под угрозой из-за роста числа запусков телекоммуникационных спутников.
Юлия Литвиненко
Быстро растущие спутниковые группировки, располагающиеся на околоземной орбите, в последнее время стали вызывать серьезную обеспокоенность в научном сообществе. Дело в том, что такие сети, насчитывающие от нескольких десятков до тысяч аппаратов, уже мешают научным исследованиям с использованием наземных телескопов.
Команда ученых из отдела космических наук и астробиологии при Исследовательском центре NASA Эймса — Алехандро Борлафф, Памела Маркам и Стив Хауэлл — опубликовала новое исследование, в котором объяснила, как запускаемые сегодня спутники могут повлиять на работу космических телескопов, таких как «Хаббл», NASA SPHEREx, ARRAKIHS (проект Европейского космического агентства, ЕКА) и китайского Xuntian, работа которого начнется в 2026 году.
Более того, считают эксперты, есть и последствия для людей.
Спутниковый бум
Согласно оценкам ученых, в 2019 году на орбите находилось примерно две тысячи спутников, сегодня их — около 15 тысяч.
- При этом десять тысяч из них, по состоянию на конец 2025 года, — это аппараты Starlink. Компания запускает их группами (от 15 до 56 единиц) и планирует создать огромное «созвездие» из 12 тысяч спутников, количество которых в дальнейшем может быть увеличено аж до 42 тысяч.
- Впрочем, SpaceX не одна: Amazon тоже занимается развертыванием своей группировки Kuiper. В апреле 2025 года состоялся первый запуск, когда компания вывела на околоземную орбиту 27 спутников. Всего планируется вывести более 3200 аппаратов, а впоследствии увеличить это количество в несколько раз.
- Свою сеть развивает и британская OneWeb, которая объединилась с французским спутниковым оператором Eutelsat в 2023 году и намерена запустить более 600 спутников.
- Китай тоже не остался в стороне. Поднебесная формирует мегагруппировку Guowang, а запуски ее первых аппаратов начались в 2024 году. В рамках коммерческого проекта Thousand Sails КНР планирует запустить до 15 тыс. устройств.
И это лишь часть всех проектов.
Согласно отчету ЕКА, в 2024 году на низкую околоземную орбиту вывели более 2500 объектов. Это более чем в пять раз превышает показатель любого предыдущего года вплоть до 2020-го.
Резкий рост числа вывода спутников объясняется, прежде всего, удешевлением стоимости их запусков. Кроме того, они облегчают доступ к интернету, особенно в удаленных районах планеты. В будущем запуски станут еще доступнее благодаря появлению ракет-носителей нового поколения (Space Launch System, New Glenn, Starship и «Чанчжэн-9»). Не исключено, что к концу 2030-х годов Землю будут окружать полмиллиона искусственных спутников.
Почему возникают проблемы?
Сегодня наземные обсерватории, как правило, приостанавливают научные наблюдения, если спутник может пройти перед их телескопами. Причина проста: когда аппараты движутся по небу, они «бракуют» изображения с телескопов, оставляя на них длинные световые полосы. Кроме того, они могут мешать и радиоастрономическим наблюдениям.
И хотя космические телескопы теоретически тоже могут делать паузы, это возможно не всегда. Определенную опасность отраженный от спутников свет представляет для некоторых ключевых программ, направленных, например, на поиски ранее неизвестных опасных астероидов, пересекающих орбиту Земли. Такие наблюдения могут проводиться только в сумерках и на рассвете, то есть именно тогда, когда следы от пролетающих искусственных аппаратов наиболее часты.
Спутники на более высоких орбитах могут представлять еще большую проблему, так как они видны дольше или даже постоянно, «загрязняя» изображения, получаемые даже около полуночи. При перспективах появления сотен тысяч спутников, уже заявленных для высот от 340 до 8000 км, число «испорченных» научных данных будет существенно расти.
Впрочем, проблема на самом деле уже существует. Ранее исследование показало, что 4,3% изображений, полученных телескопом «Хаббл» в период 2018–2021 годов, уже содержат такие следы. Учитывая, что предлагаемое число спутников на два порядка превышает текущее, доля затронутых изображений в ближайшее время резко возрастет.
«Это было известной проблемой для наземных телескопов. Но до сих пор считалось, что космические телескопы — гораздо более дорогие и размещенные в, казалось бы, идеально чистых точках обзора в космосе — почти не подвержены созданному человеком световому загрязнению», — отметил ведущий автор исследования Алехандро Борлафф.
По его словам, когда-то считалось странным заметить один спутник за ночь.
«Сейчас это становится все более привычным, — сказал он. — За последние два-три года мы начали видеть все больше спутников даже на изображениях некоторых космических телескопов, таких как „Хаббл“. Они проходят перед ними, потому что находятся на тех же орбитах».
Ученые подсчитали, что если в течение следующего десятилетия будут выведены на орбиту все 560 тысяч запланированных спутников, то примерно 39,6% изображений «Хаббла» окажутся затронутыми их влиянием, а у трех других телескопов — 96% снимков.
«Бракованные» снимки могут скрыть космическую опасность
Многие могут задаться вопросом: «А нельзя ли решить проблему просто пересняв объект или удалив лишние полосы?»
Не все не так просто, говорят эксперты. Как отметил Борлафф, некоторые астрономические цели — это объекты, местоположение которых заранее неизвестно.
«Скажем, поиск нового астероида. Они очень интересны тем, что выглядят как спутники. Это просто тонкая линия света, проходящая через изображение. Если таких линий на снимке много, они могут перекрыть потенциально опасный астероид», — объяснил автор исследования.
А еще ученые могут запросто просмотреть изменение яркости звезды, которое указывало бы на наличие экзопланеты.
«Вы просто потеряете эту информацию, потому что перед вами прошел спутник», — добавил эксперт.
Можно ли «передвинуть» телескоп для наблюдений?
По мнению астрофизика Аарона Тохувавоху, возможно, потребуется заново переосмыслить, где размещать космические телескопы.
«Нам просто придется строить космические телескопы дальше от Земли, — считает он. — Астрономы всегда поднимались выше всех помех. Поэтому мы ставили телескопы на горах. Мы думали, что космос — это уже выше некуда, но, как оказалось, все зависит от того, где именно в космосе ты находишься».
Однако, по словам Борлаффа, в некоторых случаях сделать это невозможно, особенно учитывая, что стоимость многих телескопов уже сейчас исчисляется миллионами и миллиардами долларов. Вывод аппарата за пределы низкой околоземной орбиты еще больше увеличит расходы. Кроме того, некоторые приборы изначально предназначены для работы на определенных высотах.
Да и на плечи астрономов, говорят эксперты, лягут не только большие расходы, но и дополнительная ответственность за создание и управление космическими инструментами.
Последствия не только для науки
Эксперты обеспокоены и тем, что «спутниковая проблема» может вызывать и другие последствия, например, сбивать с толку птиц, которые используют звезды для навигации.
Есть и проблема завершения срока службы спутников — когда они сгорают в атмосфере, оставляя после себя сажу и испарившиеся металлы.
По мнению ученых, есть и последствия для людей.
«Существуют и культурные проблемы. Небо и положение звезд на протяжении поколений использовались человечеством для создания историй и передачи памяти от старших к младшим. Космос принадлежит всем, и это затронет каждого», — резюмировал Борлафф.
В феврале прошлого года Центр Международного астрономического союза по защите «темного и тихого» неба (IAU CPS) дал четыре рекомендации для операторов и производителей спутников с целью минимизации влияния спутниковых группировок:
- Ограничить отражательную способность аппаратов.
- Уменьшить количество ярких вспышек, возникающих при изменении ориентации спутника.
- Поддерживать сеть наблюдений, которая будет сообщать о световом загрязнении.
- Проводить испытания отражательной способности поверхностей аппаратов и делать эти данные доступными для астрономического сообщества.
Тем временем уже сегодня, 4 декабря, запланирован запуск ракеты Falcon 9 с 28 спутниками Starlink, предназначенными для низкой околоземной орбиты. Это будет ее четвертый полет, задействованной в данной миссии. Ранее она уже использовалась для запуска спутника Sentinel-6B и двух предыдущих миссий Starlink.
---