• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25 января
Василий Парфенов
11
122 008

Астрономам разрешили «стрелять» лазером по спутникам Starlink

3.2

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

SpaceX договорилась с FCC и NSF
Испытания новой технологии создания лазерной опорной звезды на телескопе в Общественной обсерватории Альгой (юг Германии). По случайному стечению обстоятельств фотограф запечатлел молнию одновременно с лучом лазера. Тест проводился в 2011 году в интересах Европейской южной обсерватории (ESO), которая располагает несколькими телескопами с адаптивной оптикой в Чили. Мощность лазера составила 20 ватт / ©ESO, M. Kornmesser

Многие современные оптические телескопы (примерно с середины 2010-х), равно как и модернизированные системы более ранней постройки, полагаются на адаптивную оптику. Она позволяет скорректировать возмущения, которые земная атмосфера вносит в поток света. Это радикально повышает разрешающую способность инструментов, но при этом требует сложнейших технических решений. И не только специальных деформируемых зеркал.

Чтобы определить, как турбулентные потоки воздуха в атмосфере изменяют волновой фронт, нужен источник света с неизменными и хорошо известными характеристиками. Например, яркая звезда — тогда, анализируя поток ее излучения, можно определить параметры искажений и внести корректировки. Но подходящих звезд мало, так что секторы обзора для использующих подобный ориентир телескопов получаются ограниченными. Решение есть — не искать природные яркие звезды, а создавать их вручную. Называется это «лазерная опорная звезда».

Принцип прост: в «поле зрения» телескопа светит лазер, который возбуждает рассеянные в верхних слоях атмосферы атомы и заставляет их ярко светиться. Длина волны излучения выбирается исходя из необходимой высоты появления такой опорной звезды. В большинстве современных систем используют желтые лазеры (589,2 нанометра), возбуждающие атомы натрия, которых сравнительно много на высоте от 80 до 105 километров (мезосфера) — гораздо выше наиболее турбулентных слоев. Мощность излучателей измеряется десятками ватт, поэтому они обязательно автоматически отключаются, если луч может встретиться с самолетом или спутником.

В случае авиации все просто: большинство воздушных судов оснащаются ответчиками ADS-B. Автоматика просто должна отслеживать трафик по открытым каналам. Тем более что обсерватории размещаются в регионах, где авиасообщение и так не слишком оживленное. Со спутниками немного сложнее: их орбитальные параметры непрерывно меняются, и нужно регулярно обновлять эфемериды. База данных для мониторинга объектов в околоземном пространстве, которые лучше не засвечивать лазером, называется Laser ClearingHouse (LCH). Ее используют не только астрономы, но и военные: они тоже иногда стреляют мощными лазерами куда-то туда. И если на пути луча оказывается не попавший в каталог спутник, то это уже его проблемы.

SpaceX договорилась с FCC и NSF
Как именно выглядят спутники Starlink второго поколения пока не до конца ясно. Номинально, первый их запуск состоялся в декабре 2022 года, но аппараты под обтекателем, судя по официальной онлайн-трансляции, визуально не отличались от поколения 1,5. Изначально предполагалось, что полноценное масштабное обновление «железа» группировки произойдет вместе с вводом системы Starship в строй. Потому что возможностей Falcon 9 банально не хватает для выведения более крупных и тяжелых спутников в больших количествах. В любом случае, для плотно скомпонованных аппаратов даже лишние 20-40 ватт энергии, доставленных лазером, могут быть критичной нагрузкой на систему терморегуляции. На фото: визуализация разведения спутников Starlink поколений 1 и 1,5 со второй ступени ракеты-носителя после выведения на опорную орбиту / ©NASASpaceFlight, Mack Crawford

Поэтому заносить спутники в LCH — в интересах их владельцев. Но вопреки этой логике SpaceX теперь удалит оттуда все аппараты группировки Starlink. Это часть договоренности между космической компанией Илона Маска и Национальным научным фондом США (NSF). Теперь астрономы со всего мира получат возможность не прерывать наблюдения по несколько раз за ночь. Мощное подспорье и важный прецедент для других компаний, собирающихся или уже разворачивающих масштабные «созвездия» спутников на околоземной орбите.

Помимо такого разрешения «стрелять» по своим аппаратам лазером, SpaceX взяла на себя еще несколько обязательств. Например, спутники будут выключать передачу радиосигнала, когда находятся над районами расположения радиотелескопов. Вдобавок второе поколение аппаратов Starlink, несмотря на возросшие размеры, сохранит низкое альбедо (отражающую способность). Цель — чтобы спутники имели видимую звездную величину более 7 (чем меньше, тем ярче), то есть невооруженным глазом их не должно быть видно. Учитывая высоту орбиты, это даст астрономам не менее трех часов непрерывных наблюдений за ночь.

Напомним, эти обязательства практически полностью соответствуют пожеланиям Международного астрономического союза (IAU) и Международной ассоциации темного неба (IDA). О том, как эти организации пытаются призвать компании, владеющие спутниковыми группировками, учитывать интересы ученых, Naked Science писал в апреле 2021 года. То есть SpaceX сотрудничает с астрономическими организациями и выполняет их просьбы. Правда, как сообщил портал SpaceNews, IDA все равно подала в суд на Федеральную комиссию по связи США (FCC), которая частично одобрила запуск второго поколения спутников Starlink.

Претензия Международной ассоциации темного неба к регулятору состоит в том, что ведомство не проводило экологическую экспертизу обновленных аппаратов. Причем используется очень вольная трактовка законов, приравнивающая околоземное пространство к наземной окружающей среде. Иными словами, перспективы иска крайне туманные.

SpaceX договорилась с FCC и NSF
Что любопытно, соглашение между SpaceX и всеми астрономами мира в лице NSF лишь частично можно назвать вынужденным. Правовой основы для требований снизить заметность спутников нет и разработана она будет не скоро. Но выступая в качестве арбитра, FCC выдвинула компании Маска условие одобрения заявки на регистрацию спутников — начать переговоры с учеными и достигнуть каких-то договоренностей. Получается, SpaceX пошла дальше необходимого прямо сейчас и создает прецедент, который отразится на всех игроках отрасли в будущем. На фото: два из четырех телескопов обсерватории Very Large Telescope (VLT, диаметр зеркал — 8,2 метра) в пустыне Атакама (Чили) ведут наблюдения за центром нашей галактики / ©ESO, Yuri Beletsky

Ранее другой провайдер спутниковой связи попытался задержать запуск первого поколения Starlink и апеллировал к тому, что экологическая экспертиза их влияния на атмосферу не проводилась. Суд отклонил претензию как буквально притянутую за уши. А новая тяжба будет базироваться на еще более шатком основании.

Одобрение FCC было опубликовано в минувшем декабре, регулятор разрешил SpaceX вывести на орбиту 7500 аппаратов второго поколения из почти 30 тысяч запланированных. С остальными компанию Илона Маска попросили подождать — мол, надо думать и о других компаниях, которым тоже необходимы спектры радиочастот и безопасное пространство между орбитами.

В целом такой подход никоим образом не портит планы по развертыванию Starlink, поскольку они и так регулярно меняются. Оборудование совершенствуется по итогам эксплуатации, в концепцию вносят корректировки — например, от дополнительного «слоя» аппаратов, работающих в V-диапазоне, SpaceX отказалась, имеющиеся платформы справляются.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 часа назад
Ольга Иванова

Немецкие ученые проанализировали данные общенациональных исследований и пришли к выводу, что с марта 2022 года в больницах Германии с поразительной частотой наблюдаются случаи устойчивости к антибиотикам последней инстанции. Выяснилось, что неубиваемые патогены, по-видимому, принесли в страну украинские беженцы.

Позавчера, 19:19
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

Вчера, 13:41
Анна Новиковская

В черных дырах заключено множество тайн, и теперь астрономам удалось раскрыть одну из них: почему раскаленные диски вокруг них иногда мерцают.

2 февраля
НИУ ВШЭ

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

4 часа назад
Ольга Иванова

Немецкие ученые проанализировали данные общенациональных исследований и пришли к выводу, что с марта 2022 года в больницах Германии с поразительной частотой наблюдаются случаи устойчивости к антибиотикам последней инстанции. Выяснилось, что неубиваемые патогены, по-видимому, принесли в страну украинские беженцы.

1 февраля
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

11 Комментариев

1 неделя назад
-
0
+
Почему никто не задумывается о том, что такое количество спутников на околоземной орбите очень опасно? Достаточно потерять контроль над одним, он может столкнуться с другим, при этом образуется большое количество неуправляемого мусора, движущегося со скоростью больше скорости пули. Это мусор зацепит другие спутники и произойдет цепная реакция, всё околоземное пространство превратится в непроходимый мусорный пояс, космос для человечества будет надолго потерян. Маск вообще хоть раз об этом задумался?
1 неделя назад
-
0
+
Красный 20-Ваттный лазер ничего не сделает спутникам, тем более на таком расстоянии. Даже синий вряд ли чем-либо навредит. Алюминий (скорее всего, спутники делали из него) начинает прожигаться лазерами от 40 Ватт. А 20-Ваттный разве что дерево прожжёт, да и то не сразу
    1 неделя назад
    -
    1
    +
    А зачем резать и жечь? Дело вообще не в физических повреждениях. Тепло, его в космосе некуда девать, кроме как излучением. И лишние ватты всегда будут неприятным сюрпризом для системы терморегулиции спутника. То есть, судя по этой новости, SpaceX уверены, что у их изделий есть достаточный запас прочности.
1 неделя назад
-
0
+
А что если астрономический лазер не на несколько десятков ватт поставить, а киловатт так на сто. Поди, точность наблюдений станет вообще беспрецедентной! Главное, при пролете Старлинков его не выключать ;)
1 неделя назад
-
0
+
Кстати, в Крыму в Симеизской обсерватории можно посмотреть в настоящий телескоп и как расстояние до спутников измеряют лезером.
1 неделя назад
-
0
+
Теперь посмотрим, как спутник отреагирует на лазерный луч опорной звезды.
1 неделя назад
-
0
+
Давно пора!!! Заманали эти паровозики!!! Звёзд не вижу!!!
2 недели назад
-
0
+
Сбывается "Дорогой, где ты был? .... Стрелял лазером ..." — это кстати придумано в 2006 в России в эпоху, Nokia. Потом переведено на английский. А потом кто-то взял английский видео ряд и наложил оригинальную звуковую дорожку 2006 на русском. Школьники : "как ты классно перевёл". Я в шоке))

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: