Satelitní megakonstelace nyní ohrožují dalekohledy ve vesmíru

Rojení satelitů na nízké oběžné dráze Země ohrožuje vesmírné dalekohledy

Podle Meghan Bartels upravil Lee Billings

Zeměkouli dnes obíhají tisíce aktivních družic – z nichž každá je náchylná k fotobombám na dalekohledy astronomů jako umělá hvězda, která se pohybuje po noční obloze. Vědci pracující s pozemními observatořemi, jako je špičková observatoř Vera C. Rubin Observatory, se dlouho obávali tohoto vizuálního rušení. družice se stále množívesmírné dalekohledy, včetně těch milovaných Hubbleův vesmírný dalekohledzačínají také trpět.

A problém se bude jen zhoršovat. Pokud společnosti dodrží své stanovené plány vypuštění, na oběžné dráze Země bude do konce 30. let 20. století domov pro přibližně 560 000 satelitů. Mnohé z nich budou členy megakonstelací – skupin stovek nebo tisíců satelitů, které všechny fungují za nějakým společným účelem, jako je poskytování globálního širokopásmového internetu z oběžné dráhy. A podle toho nové odhady zveřejněno 3. prosince v Příroda, alespoň jeden satelit z takových rojů by se mohl objevit na každém ze tří snímků pořízených HST. Jiné observatoře, které výzkumníci analyzovali, uvidí stopy těchto satelitů téměř v každé jednotlivé expozici.

Neexistuje žádná pevná čára, na které by satelitní rušení znemožňovalo vědu, ale světelné znečištění, které vytváří megasouhvězdí se již objevují v astronomických datech a rozptylování lidí, kteří se snaží prozkoumat záhady vesmíru, říká Alejandro Borlaff, astrofyzik z Ames Research Center v Kalifornii a spoluautor nového výzkumu. „Bude to jen horší a horší a horší, pokud nenajdeme řešení,“ říká.

O podpoře vědecké žurnalistiky

Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceňované žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a nápadech, které formují náš dnešní svět.

To je zřejmé, ale Borlaff a jeho kolegové šli hlouběji. Shromáždili podrobnosti o tisících satelitů, které společnosti plánují vypustit, včetně informací o samotných kosmických lodích a jejich drahách.

Poté výzkumníci modelovali, jak by se tyto satelity jevily dvěma aktuálně pracujícím vesmírným dalekohledům – Hubbleovi a nedávno vypuštěnému NASA. Spektrofotometr pro historii vesmíru, epochu reionizace a Ices Explorer (SPHEREx). Zkoumali také, jak družice ovlivní pozorování dvou plánovaných vesmírných dalekohledů – čínského Xuntian observatoře, jejíž spuštění je naplánováno zhruba za rok, a mise Analýza vyřešených zbytků nahromaděných galaxií Evropské vesmírné agentury jako klíčového nástroje pro průzkumy halo (ARRAKIHS), která by mohla odstartovat v příštím desetiletí.

Všechny čtyři observatoře jsou velmi odlišné, což vede k různým zranitelnostem vůči satelitnímu rušení. Xuntian musí například obíhat docela nízko, protože je navržen tak, aby jej mohli rozmístit a modernizovat astronauti z čínské vesmírné stanice Tiangong; tato relativně nízká výška znamená, že zažívá největší počet satelitů procházejících mezi ním a vesmírem. SPHEREx má nejnižší rozlišení ze všech čtyř, takže každý jednotlivý satelit ovlivňuje více jeho snímků. SPHEREx také vidí v infračerveném světle, které mohou satelity odrážet, i když je observatoř rozšířena, aby se snížila jejich optická viditelnost. Celkově analýza zjistila, že čínské a evropské mise budou nejvíce ovlivněny megasouhvězdími, přičemž v každé expozici se objeví desítky pruhů, pokud je na oběžné dráze 560 000 aktivních satelitů.

(The Vesmírný dalekohled Jamese Webba a další hlavní observatoř NASA, Římský vesmírný dalekohled Nancy Gracejsou oba v bezpečí před takovým orbitálním rušením – oba fungují téměř jeden milion mil daleko od Země, v opačném směru než Slunce.)

Dokonce i pro dalekohledy blíže k domovu je NASA optimističtější ohledně výzev, které megasouhvězdí představují. Mluvčí agentury HST charakterizuje pruhy na současných snímcích jako „slabé“ a poznamenává, že ačkoli se počet satelitních stop poroste, „většinu těchto pruhů lze snadno detekovat a odstranit pomocí standardních technik redukce dat“. Pro SPHEREx operace dalekohledu vyžadují, aby jeho vědecké cíle byly opakovaně sledovány v průběhu času, což snižuje pravděpodobnost, že satelity interferují s jakýmkoli individuálním pozorováním jakéhokoli daného objektu, poznamenává mluvčí.

Přesto již od prvního startu megakonstelace Starlink společnosti SpaceX v roce 2019 astronomové hovořili o dopadech jasných satelitů na jejich těžce získaná pozorování, zejména ta, která byla vytvořena z pozemských dalekohledů.

„Astronomové ve všech oblastech astronomie zažívají postupně zhoršující se pozorovací podmínky kvůli pruhům satelitů,“ říká Samantha Lawler, astronomka z University of Regina v Saskatchewanu.

Je ironií, že jedním z běžných návrhů bylo jednoduše vzdát se pozemního pozorování a místo toho se zcela spolehnout na vesmírné dalekohledy – navzdory nákladům a téměř nemožnosti jejich modernizace. „Existuje mnoho důvodů, proč to není užitečný návrh, ale tato (studie) to skutečně kvantifikuje,“ říká Lawler.

Je čas postavit se za vědu

Pokud se vám tento článek líbil, rád bych vás požádal o podporu. Scientific American sloužil jako obhájce vědy a průmyslu již 180 let a právě teď může nastat nejkritičtější okamžik v této dvousetleté historii.

Byl jsem a Scientific American předplatitel od mých 12 let a pomohlo mi to utvářet můj pohled na svět. SciAm vždy mě vzdělává a těší a vzbuzuje úctu k našemu obrovskému, krásnému vesmíru. Doufám, že to udělá i vám.

Pokud vy přihlásit se k odběru Scientific Americanpomáháte zajistit, aby se naše pokrytí soustředilo na smysluplný výzkum a objevy; že máme zdroje na podávání zpráv o rozhodnutích, která ohrožují laboratoře v USA; a že podporujeme začínající i pracující vědce v době, kdy hodnota samotné vědy příliš často zůstává nepoznaná.

Na oplátku získáte zásadní zprávy, strhující podcastyskvělá infografika, nepřehlédnutelné newsletteryvidea, která musíte vidět, náročné hrya nejlepší vědecké psaní a zpravodajství. Můžete dokonce darovat někomu předplatné.

Nikdy nebyl důležitější čas, abychom vstali a ukázali, proč na vědě záleží. Doufám, že nás v této misi podpoříte.