Palydoviniai mega-žvaigždynai gali amžiams sužlugdyti astronomiją

„Starlink“ juostelės matomos ant šio naktinio dangaus vaizdo, padaryto „DeCam DELVE Survey“. CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/DeCam DELVE apklausa

Astronomijos bendruomenė yra ant ribos. Augantis palydovų, skriejančių žemoje orbitoje, skaičiui, beveik neįmanoma gauti aiškaus dangaus vaizdo.

Tikroji grėsmė, kurią šie mega žvaigždynai kelia astronomijos bendruomenei, dar tik pradedama suprasti. A ataskaita Praėjusią savaitę Amerikos astronomijos draugija paskelbė, kad jie iš esmės pakeis astronominį stebėjimą optiniams ir artimųjų infraraudonųjų spindulių tyrimams. Nakties vaizdai be saulės apšviesto palydovo nebebus norma, rašo autoriai.

Jau buvo pirmieji Starlink palydovai aiškiai matomas netrukus po paleidimo praėjusiais metais, o kai kurios observatorijos rado savo naktinio dangaus atvaizdus sugriautas . Ketvirtadienį „SpaceX“ ketina paleisti naujausią „Starlink“ palydovų partiją, kurią sudaro 60 palydovų, kurie prisijungs prie 653 palydovų, kurie buvo paleisti nuo 2019 m. gegužės mėn. Tikimasi, kad po kelerių metų visas tinklas išaugs iki 12 000 palydovų. galimas išplėtimas iki 42 tūkst. Londone įsikūręs „OneWeb“, verždamasis per a bankroto metai ir nauja nuosavybė , ką tik radau FCC patvirtinimą 1280 palydovų teikti plačiajuosčio ryšio paslaugas JAV vartotojams, o bendrovė siūlo tokią konsteliaciją galiausiai galėtų išsiplėsti iki 48 000 palydovų . „Amazon“ pagaliau gavo patvirtinimą Projekto Kuiperio pasiūlymas paleisti 3236 palydovus savo palydovinio interneto paslaugai, ir tai greičiausiai tik pradžia. Astronomija, kaip mes žinome, niekada nebus tokia pati.

„Timelapse“ vaizdo įrašas apie „Starlink“ palydovų spiečiaus perėjimą virš Maunakea, Havajai 2019 m. lapkričio 12–13 d.

TARPTAUTINĖ Dvynių observatorija/NOIRLAB/NSF/AURA

„SpaceX Starlink“ palydovų matomumas tikrai visus sukrėtė, sako Megan Donahue, Mičigano valstijos universiteto astronomė ir buvusi AAS prezidentė. Nors daugelis žmonių buvo sužavėti, kai giedrą naktį dangumi juda ryškių šviesų traukinys, astronomai žinojo, kad tos šviesos baigsis ilgais baltais dryžiais ant jų teleskopų surinktų vaizdų, ištrindamos tikras žvaigždes ir dangaus objektus. bando stebėti. Ji sako, kad įsivaizduoti, kaip dangus šliaužia su jais, astronomams baisu.

Fotobombardavimo palydovas nėra jokia naujiena – tai būtinai nutiks daugiau nei 2600 aktyvių palydovų sukiojasi aplink Žemę. Tačiau, pasak Lowell observatorijos direktoriaus ir AAS ataskaitos bendraautorio bei redaktoriaus Jeffo Hallo, dauguma jų yra silpni, ypač esantys labai dideliame aukštyje. Jei jie rodomi paveikslėlyje, tai labai maži taškai. Jie beveik nekelia problemų.

Kadangi šie nauji žvaigždynai yra dislokuoti žemesnėmis orbitomis, jie yra daug ryškesni, vaizde palieka ilgus ryškius ruožus ir kartais iškreipia kitas duomenų dalis. Ir kadangi jų yra tiek daug, bandymas jų nepatenka į akiratį yra pralaimėjimas. Senais laikais gal vienas iš 100 vaizdų negalėjo būti naudojamas dėl trukdančio palydovo. Astronomai dabar susiduria su galimybe, kad jie gali prarasti net du trečdalius savo duomenų dėl šių palydovų pėdsakų.

Naujieji LEO palydovai ne taip paveikia visas astronomijos programas. Pavyzdžiui, Hallo darbas atlieka optinių spektrografų (iš šaltinio skleidžiamos šviesos bangos ilgių) stebėjimus, kad būtų galima išmatuoti labai specifinius atskirų žvaigždžių pokyčius. Šie vaizdai turės įtakos tik tuo atveju, jei palydovas praskris tiesiai prieš teleskopą.

Tačiau naujos kartos teleskopams, kurie yra ypač jautrūs arba atlieka plataus lauko stebėjimus, apžvelgiančius didžiulius dangaus plotus, Starlink ir kiti žvaigždynai bus žalinga problema. Netoliese esančių objektų ieškančios observatorijos, pvz., Havajų universiteto panoraminis apžvalgos teleskopas ir greitojo reagavimo sistema (Pan-STARRS), jau yra rasti jų vaizdus, ​​​​sugriautos „Starlink“ palydovų judėjimo . Jei asteroidas susidūrė su Žeme, dabar duomenys gali būti per daug sugadinti, kad galėtume jį pakankamai anksti rasti ir suplanuoti tinkamą atsaką.

Ryškiausias pavyzdys tikriausiai yra Vera C. Rubin observatorija Čilėje (anksčiau vadinta Large Synoptic Survey Telescope) – milijardus dolerių kainuojantis objektas, skirtas padėti astronomams aptikti itin silpnus optinius ir artimus infraraudonuosius signalus. Jis bus naudojamas mažų objektų, kurie yra toli, žemėlapiams ir tamsiosios medžiagos bei tamsiosios energijos zondavimui. Modeliavimas rodo, kad net 30% Veros Rubin vaizdų bus kankinami bent vienas Starlink palydovinis takas kai yra dislokuotas visas žvaigždynas. Šimtai mokslinių tyrimų, pagrįstų šiais duomenimis, gali sustoti, o kai kurie atradimai užtruks kelioms kartoms.

Pasak Donahue, idealus tikslas būtų sumažinti šių palydovų ryškumą 100 kartų. Šiuo tikslu AAS ataskaitoje pateikiami keli galimi sprendimai, kurie turėtų būti praktiški tiek astronomams, tiek palydovų operatoriams. Pavyzdžiui, nauja programinė įranga gali suteikti astronomams dėmesio kada ir kur palydovai turėtų prasiskverbti virš galvos . Tai galėtų padėti jiems dirbti tuos laikus arba net užmaskuoti palydovų šviesą ekspozicijos metu, be to, jis galėtų būti naudojamas vaizdų apdorojimui, siekiant atimti palydovų pėdsakus iš pačių duomenų.

Palydoviniai operatoriai, ieškantys sprendimų, turi atsižvelgti ir į verslo tikslus. Galų gale, greičiausias ir veiksmingiausias sprendimas būtų nustoti paleisti žvaigždynus, o tai tiesiog nėra startuolis.

Viena iš galimybių – padaryti palydovus mažiau atspindinčius. „SpaceX“ išbandė prototipą DarkSat piešti ant Starlink palydovo sausio mėn. tačiau ryškumo žymiai sumažinti nepavyko . Šiuo metu bendrovė visuose savo palydovuose montuoja išskleidžiamą skydą nuo saulės, vadinamą „VisorSat“, tačiau tarp mokslininkų kyla diskusijų. ar tai tikrai veiksmingas sprendimas .

Anot Hall, vienas geriausių būdų yra pakoreguoti palydovo orientaciją erdvėje taip, kad atspindintis paviršius būtų nukreiptas nuo žemės, taip sumažinant ryškų blizgesį, kurį stebi paviršiaus teleskopai. Aš pats tai pastebėjau su kai kuriais „SpaceX“ palydovais, kur jie pakoregavo požiūrį, sako jis. Jūs vis dar matote juos einančius, bet vos – jie labai silpni.

Vienas didžiausių konfliktų, su kuriais susidurs palydovų operatoriai, bus susiję su jų žvaigždynų aukščiais. „OneWeb“ įkūrėjas Gregas Wyleris ginčijosi kad jo įmonės žvaigždynas buvo mažiau tikėtinas palydovų susidūrimai dėl aukštesnės 1200 kilometrų orbitos. Nors kažkas panašaus į „Starlink“ siekia apgaubti planetą daug daugiau palydovų, skriejančių artimesniu atstumu, aukštesnėse orbitose esantys palydovai turi didesnį ryšių pėdsaką, o tai reiškia, kad kiekvienas gali apimti didesnę Žemės dalį. Tai galėtų sumažinti bendrą palydovų skaičių danguje.

Deja, kaip pabrėžia AAS dokumentas, kuo aukštesnė orbita, tuo ilgiau palydovas lieka regėjimo lauke. Jis gali būti šiek tiek ne toks ryškus, bet visais tikslais jis taip pat trukdo astronominiams stebėjimams – galbūt visą naktį. Ataskaitoje įmonėms rekomenduojama susilaikyti nuo žvaigždynų iškėlimo aukščiau 600 kilometrų.

Tačiau, laimei, visos šios įmonės noriai bendradarbiauja sprendžiant, kaip išspręsti problemą. AAS ataskaitoje buvo daug informacijos iš „SpaceX“ ir „OneWeb“. Jie mano, kad tai, ką jie daro, yra tikrai šaunu, ir jie mano, kad tai, ką darome, yra tikrai šaunu, sako Hall. Taigi mes stengiamės čia sugyventi.

Astronomai turi pasikliauti šia palydovų operatorių gera valia. Nėra jokių techninių ar reguliavimo kliūčių paleisti itin ryškių palydovų žvaigždyną, dėl kurio daugelis ar dauguma astronomijos programų gali tapti neįmanomomis.

Hallas ir jo kolegos planuoja pašalinti šią reguliavimo spragą ir pateikti rekomendacijas per naują seminarų etapą, kuris prasidės kitą pavasarį. Ir jie tikisi, kad „SpaceX“ ir kiti bendradarbiaus šioje srityje. Palydovų operatoriai visame pasaulyje turi paskatą vengti didžiulio chaoso, kuris galėtų kilti, jei jie visi turėtų teisę paleisti į kosmosą ką tik nori.

Tai yra politikos rekomendacijos, kurios turės būti pateiktos Jungtinėms Tautoms, sako Hall. Tai tarptautinė problema. Ir tai turės būti sprendžiama tarptautinės institucijos kompetencijoje. Tačiau kada JT ir jos šalys narės iš tikrųjų priims ir įgyvendins tokias taisykles, yra visiškai kitas klausimas.

Pataisymas 2020-09-08: neteisinga citata iš Hall buvo ištaisyta.

paslėpti