Астрономия

Астрономы показали, как выглядят спутники Starlink в телескоп и насколько сильно они мешают им работать

В ближайшие десять лет звездное небо пополнится тысячами новых ярких точек: спутниковые группировки растут как на дрожжах. Никто не отрицает неоспоримой пользы, которую они принесут, но для астрономических наблюдений это катастрофа. Ученые снова напомнили о проблеме, показав, как аппараты типа Starlink мешают работе даже космических телескопов, и предложили ряд рекомендаций по снижению вреда. Однако не все компании готовы им следовать на деле.

Издание Forbes опубликовало объемную колонку астрофизика Итана Сигеля (Ethan Siegel), который описал сформировавшийся в среде астрономов консенсус по поводу растущих спутниковых группировок на орбите Земли. Пока идет развертывание аппаратов Starlink и OneWeb, но совсем скоро к ним присоединятся как минимум спутники Kuiper от Amazon. Да и общее количество объектов на орбите к 2030 году может превысить 10 тысяч.

В прошлом году астрономы провели множество встреч, конференций и прочих мероприятий, на которых подводили итоги первых месяцев работы в новой реальности. И речь не только о тотальной удаленке: с 2019 года все телескопы столкнулись с увеличенным количеством помех от спутников, как только началось развертывание Starlink.

Межамериканская обсерватория Серро-Тололо (CTIO) запечатлела пролет группировки спутников Starlink / ©CTIO, NOIRLab, NSF, AURA, DECam DELVE Survey

Наиболее продуктивными были семинары SATCON1 и Dark and Quiet Skies («Темные и спокойные небеса»). Первый проводили Национальный научный фонд США (NSF), Национальный центр США по наземной, ночной оптической и инфракрасной астрономии (NOIRLab) и Американское астрономическое общество (AAS); второй — Международный астрономический союз (IAU), ООН и Международный астрономический центр IAC.

Совместными усилиями ученые разработали важнейшие рекомендации, которые необходимо учитывать при разработке спутников. Фактически их всего две: высота орбиты не выше 550-600 километров, а звездная величина при наблюдении с Земли не должна превышать +7 (больше — лучше). Это эквивалентно самым слабым звездам, заметным невооруженным глазом. Чем выше спутник, тем дольше он находится в поле видимости и медленнее двигается по небосводу.

В этом смысле уже выведенные на орбиту спутники Starlink, хоть и очень яркие, представляют меньшую проблему, чем аппараты OneWeb. Группировка SpaceX сейчас занимает орбиты на высоте 550 километров, а вот британско-индийский проект использует орбиту 1200 километров. Но и Starlink скоро окажется выше: часть планируемых к запуску спутников тоже разместятся высоко. К этому моменту, как надеются астрономы, американской компании удастся снизить заметность аппаратов.

Видимость спутников в зависимости от высоты их орбиты. При размещении аппаратов на высоте около 500-600 километров, у астрономов будет порядка 3-4 часов наблюдений за ночь, когда спутники не подсвечены солнцем и почти не мешают телескопам. Если высота их орбиты составит тысячу километров и более — помех не избежать вовсе / ©Pat Seitzer, 237 встреча AAS, Forbes

Чтобы не быть голословным, Сигель собрал несколько примеров того, как астрономические наблюдения срываются из-за спутников. Причем не спасает даже выведение телескопов в космос — «Хаббл» находится на орбите высотой около 540 километров, и в его поле зрения все равно попадают аппараты Starlink. А нижеприведенное видео демонстрирует бессмысленность продолжения строительства Обсерватории имени Веры Рубин — нового инструмента в Чили. Ролик смоделировал наблюдение 110 первых объектов из каталога Мессье при помощи будущего телескопа: половина из них засвечена уже выведенными спутниками.

И нет надежных методов нивелировать эти помехи. Компьютерная обработка снимков понижает их четкость и информативность, а в астрономии зачастую важны данные каждого пикселя. Ведь о движении далеких объектов ученые порой судят по изменению яркости едва заметных точек на картинке. Иными словами, наличие ярких спутников на орбите радикально снижает качество наблюдений наземных телескопов — и необходимо срочно с этим что-то делать.

SpaceX активно работает с астрономами и пытается снизить заметность своих аппаратов. Выходит с переменным успехом, но прогресс все равно есть, хотя пока и далекий от желаемого (звездная величина последних модификаций Starlink равна +6). Amazon с их проектом Kuiper и OneWeb на словах тоже готовы идти навстречу ученым и сделают все возможное, чтобы их спутники не мешали наблюдениям.

Однако такие заявления предстоит проверить на практике. Наконец, предложенные на семинарах и конференциях рекомендации — необязательные.

Сигель отмечает важность и значимость новых спутниковых группировок для человечества — прогресс не остановить. Но призывает прислушаться и к астрономам, которые работают в условиях ограниченного финансирования и теперь вынуждены тратить время на фильтрацию ошибок. Выработанные научным сообществом рекомендации следует сделать обязательным требованием регуляторных организаций ко всем выводимым орбитальным аппаратам. Иначе земная наука потеряет слишком много.

Комментарии

  • Интересно, а свет на спутниках просто вырубить нельзя?

    • Так спутники не горят, они свет от звёзд и от Солнца отражают

  • Есть материал поглощающий свет, можно было бы рассмотреть такой вариант

    • В космосе очень тяжело отводить лишнее тепло. Если использовать такой материал, придётся усложнять систему охлаждения. Это отразится на массе спутников и на стоимости запуска.

      • Так в космосе только один путь охлаждения -- излучением) радиатор как раз и будет светиться в ИК, что лампочка ильича. Не, можно, конечно, испарители постаивть, но тогда срок жизни этих спутников будет ничтожным

    • Тогда идут жаловаться другие астрономы, которые наблюдают в инфракрасном диапазоне. Как раз сейчас старлинки красят темной краской. Она поглощает видимый свет, но при этом греется и начинает светиться в ИК-спектре. И даже самый невидимый спутник будет заслонять собой звезды, с этим ничего не поделать. Решение похоже одно - переходить на орбитальную астрономию, а орбиты КА жестко разграничивать чтоб не получилось как с Хабблом.

  • А все проклятый Гиппарх который ввел такую странную классификацию светимости, когда единица больше шести. И Норман Погсон, который уточнил, что не просто больше, а в целых 100 раз %) Это получается Старлинку надо снизить светимость своих спутников (с +6 до +7) где-то в 20 раз?

  • Ох уж эти астрономы. У кого-то тик-ток да коты не грузятся, а они всё со своими небесными телами.

  • Надо будет первым же рейсом старщипа(вместо теслы родстера запихать на орбиту 600-700км здоровенный телескоп ))) и все в плюсе будут )))) (а если серьёзно, думаю это конкурентная борьба)

  • А нельзя ли для раздачи интернета обойтись без такого количества спутников? Наверняка есть другие решения или они появятся в ближайшем будущем.