Nauka
Tysiące jasnych satelitów może wpłynąć na przyszłe odkrycia kosmosu
To zagracenie nieba obejmuje konstelacje satelitów krążące obecnie wokół Ziemi, takie jak satelity SpaceX Starlink, oraz tysiące potencjalnych nadchodzących konstelacji satelitarnych, które mogą zostać wystrzelone w przyszłości.
Szacuje się, że 107 000 satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej ma zostać wystrzelonych w następnej dekadzie.
Społeczność astronomów zaniepokoiła się tymi stworzonymi przez człowieka konstelacjami po pierwszym wystrzeleniu przez SpaceX 60 satelitów komunikacyjnych Starlink na jednej rakiecie w maju 2019 r. Od tego czasu miało miejsce więcej startów, a przyszłe starty są planowane.
Przed wystrzeleniem SpaceX sugerował, że satelity będą ledwo widoczne, według American Astronomical Society. W ciągu kilku dni od startu stało się jasne dla astronomów i obserwatorów gwiazd, że metalowe satelity, które odbijają światło słoneczne, są tak jasne, jak astronomiczne konstelacje na nocnym niebie.
W rzeczywistości formowanie się satelitów krążących wokół Ziemi i ich wyjątkowy wygląd „pasm pereł” w rzeczywistości doprowadziło do tego, że ludzie zgłaszali obserwacje UFO, ponieważ nie zdawali sobie sprawy, że satelity mogą być tak widoczne na naszym nocnym niebie, zgodnie z AAS.
Jednym z celów tych konstelacji LEOsatów, jak znane są satelity na niskiej orbicie okołoziemskiej, jest pomoc w zapewnieniu komunikacji w odległych i niewystarczająco obsługiwanych obszarach.
„Myślę, że rozpowszechnianie informacji i możliwości, jakie daje dostęp do Internetu, jest godną pochwały i imponującą inżynierią” – powiedziała Megan Donahue, prezes American Astronomical Society, w oświadczeniu. „Ale ja, podobnie jak wielu astronomów, bardzo martwię się o przyszłość tych nowych jasnych satelitów”.
Astronomowie szacują, że te „roje” satelitów mogą stać się dominującymi jasnymi obiektami na naszym niebie, a nie gwiazdami. To zakłócenie może zmienić sposób, w jaki astronomowie, profesjonaliści i amatorzy, widzą nocne niebo.
NOIRLab należący do National Science Foundation i American Astronomical Society zorganizowały pod koniec czerwca warsztaty Satellite Constellations 1, aby zebrać społeczność astronomów i operatorów satelitarnych. Celem programu było zrozumienie i potencjalne złagodzenie wpływu satelitów na astronomię.
To forum dało astronomom czas na obserwację konstelacji satelitów wystrzelonych przez SpaceX i OneWeb w ciągu ostatniego roku, i przeprowadzaj symulacje, aby zrozumieć skutki uruchomienia większej liczby konstelacji.
Wirtualne warsztaty SATCON1 umożliwiły współpracę ponad 250 naukowcom, inżynierom i komercyjnym operatorom satelitarnym, w tym SpaceX.
Członkowie zespołu z warsztatów podzielili się spostrzeżeniami i zaleceniami, w tym dotyczącymi operatorów satelitarnych i obserwatoriów, we wtorek, kiedy raport został opublikowany i dostarczony do National Science Foundation. NSF finansuje wiele dużych naziemnych teleskopów dostępnych dla naukowców do obserwacji w całych Stanach Zjednoczonych.
Podsumowując, autorzy raportu podsumowali, że wpływ na badania astronomiczne, w tym astronomię opartą na świetle widzialnym i podczerwonym, waha się od znikomego do ekstremalnego.
Jak zmieni się astronomia
Te konstelacje satelitów nie były problemem 10 lat temu, kiedy National Research Council National Academy of Sciences opublikowała dekadowy przegląd astronomii i astrofizyki Astro2010. Badanie, które identyfikuje priorytety w tych dziedzinach i sugeruje nowe na dekadę, jest publikowane co 10 lat i pomaga agencjom rządowym USA w określaniu finansowania.
Ale te konstelacje satelitów wpłyną na widok obserwatorium.
„Obserwatorium Rubin i gigantyczne 30-metrowe teleskopy, które pojawią się w sieci w następnej dekadzie, znacznie poprawią zrozumienie kosmosu przez ludzkość” – powiedział Jeff Hall, współprzewodniczący SATCON1 z Obserwatorium Lowell i przewodniczący Komitetu AAS ds. Zanieczyszczenia Światła, Zakłóceń Radiowych, i Space Debris, w oświadczeniu. „Ze względu na koszty, konserwację i oprzyrządowanie takie obiekty nie mogą być obsługiwane z kosmosu. Astronomia naziemna jest i pozostanie istotna i istotna”.
Pierwsze odkrycie raportu jest takie, że te konstelacje satelitów będą miały największy wpływ na programy obserwacyjne, które pojawiają się o zmierzchu, kiedy Słońce znajduje się poniżej horyzontu do obserwacji naziemnych. Ale słońce wciąż dociera do satelitów, które pozostają oświetlone setki mil nad nimi.
Programy, które opierają się na obserwacji zmierzchu, obejmują poszukiwanie obiektów w pobliżu Ziemi, takich jak asteroidy i komety, obiektów w zewnętrznym Układzie Słonecznym oraz ulotnych sygnatur źródeł fal grawitacyjnych.
Jednym z zaleceń raportu w celu złagodzenia tego wpływu jest utrzymanie satelitów na 373 mil lub niżej, aby ograniczyć te zakłócenia. Jednak niektóre przyszłe satelity, takie jak konstelacja zaplanowana przez OneWeb, będą orbitować około 750 mil nad Ziemią i bezpośrednio w tej strefie interferencji. Według raportu satelity te mogą być widoczne przez całą noc latem i przez większą część nocy w innych porach roku i będą miały negatywny wpływ na prawie wszystkie programy obserwacyjne.
„Ciemne niebo skrywa wiele tajemnic, a dzisiejsze flagowe obiekty naziemne nieustannie je ujawniają” – napisali autorzy w raporcie.
Ślady światła pozostawione przez te orbitujące konstelacje zakłócą wykrywanie egzoplanet krążących wokół chłodnych karłów typu M, które zdaniem niektórych astronomów mogą nadawać się do zamieszkania. Może również przeszkadzać w odkrywaniu nowych obiektów lub zjawisk, które nie zostały jeszcze przewidziane.
Co może się zmienić
Drugie ustalenie raportu zawiera sześć sposobów złagodzenia wpływu na astronomię. Pierwsza z nich jest niepraktyczna i mało prawdopodobna: „uruchamiaj mniej lub żadnych LEOsatów”. Jednak autorzy napisali: „jest to jedyna zidentyfikowana opcja, która może osiągnąć zerowy wpływ astronomiczny”.
Inne sugestie są bardziej praktyczne. Obejmują one rozmieszczenie satelitów nie wyżej niż 600 kilometrów lub 373 mil nad Ziemią, przyciemnienie odblaskowych powierzchni satelitów lub użycie osłon przeciwsłonecznych do ich zacienienia i ustawienie satelitów tak, aby odbijały mniej światła słonecznego.
Autorzy zasugerowali również zminimalizowanie lub wyeliminowanie śladów satelitarnych na zdjęciach astronomicznych za pomocą oprogramowania oraz udostępnianie dokładnych informacji orbitalnych dotyczących pozycjonowania satelitów, aby naukowcy mogli ich uniknąć.
Te i inne szczegółowe zalecenia skierowane do współpracujących ze sobą obserwatoriów i operatorów satelitarnych obejmują zarówno elementy natychmiastowego działania, jak i strategię długoterminową.
„SpaceX przeprowadził szereg prac rozwojowych, badających możliwe strategie łagodzenia skutków”, według raportu, w tym te mające na celu zaciemnienie satelitów.
Przyszłe warsztaty SATCON2, które skupią się bardziej na obszarach polityki i regulacji, zaplanowano na pierwszą połowę 2021 r.
„Mam nadzieję, że kolegialność i duch partnerstwa między astronomami i komercyjnymi operatorami satelitarnymi rozszerzy się i obejmie więcej członków obu społeczności, i że będzie nadal przydatny i produktywny” – powiedział w oświadczeniu dyrektor NOIRLab Patrick McCarthy.
„Mam również nadzieję, że ustalenia i zalecenia zawarte w raporcie SATCON1 posłużą jako wytyczne zarówno dla obserwatoriów, jak i operatorów satelitarnych, w miarę jak pracujemy nad bardziej szczegółowym zrozumieniem skutków i łagodzenia skutków oraz nauczymy się dzielić niebo, jeden z bezcennych skarbów natury ”.
„Piwny maniak. Odkrywca. Nieuleczalny rozwiązywacz problemów. Podróżujący ninja. Pionier zombie. Amatorski twórca. Oddany orędownik mediów społecznościowych.”
