Satelity Starlink na orbicie Ziemi już dziś wpływają na jakość obserwacji astronomicznych. Międzynarodowy zespół astronomów postanowił zbadać skalę tego zjawiska w praktyce. Badaniami kierował Przemysław Mróz z Obserwatorium Astronomicznego UW.
Amerykańska firma SpaceX umieszcza na orbicie okołoziemskiej coraz więcej satelitów komunikacyjnych Starlink. Ta sieć składa się obecnie już z 1800 satelitów, krążących na wysokości 550 kilometrów nad naszą planetą. Docelowa ma ich być nawet 42 tysiące. A przecież inne firmy też już tworzą własne konstelacji, złożone z wielu satelitów krążących na niskich orbitach. O rewolucji jaką niesie nowa technologia pisaliśmy parokrotnie na naszym blogu, na przykład w tekście „Kosmiczny internet Starlink nie tylko stacjonarny”.
Takie satelity mają swoje duże zalety, ale jak wszystko na świecie- mają też pewne wady. Przede wszystkim budzą kontrowersje wśród niektórych naukowców, którzy obawiają się o znaczące utrudnienia w prowadzeniu obserwacji astronomicznych z powierzchni Ziemi. Także niektóre grupy społeczeństwa, troszczące się o ochronę środowiska i przyszłe pokolenia, zastanawiają się na ile takie konstelacje zmienią widok nocnego nieba dla przyszłych pokoleń w stosunku do tego, jaki znamy dzisiaj.
Czy satelity Starlink uniemożliwią obserwacje astronomiczne?
Na zdjęciach nocnego nieba wykonywanych przez teleskopy astronomiczne satelity wyglądają jak długie jasne smugi. Zaczyna to utrudniać analizę danych, a czasami może ją wręcz uniemożliwić dla jakiegoś obiektu w danej chwili. Aby zbadać wpływ satelitów takich jak Starlink na prowadzenie obserwacji kosmosu, międzynarodowy zespół naukowców, którym kieruje doktor Przemysław Mróz z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, spróbował przeanalizować archiwalne obrazy nieba wykonane przez w ramach projektu ZTF (ang. Zwicky Transient Facility). Polega on na tym, że teleskop w amerykańskim Obserwatorium Palomar regularnie, co dwa dni, wykonuje zdjęcia całego nieba. W ten sposób szuka się kosmicznych obiektów, które zmieniają jasność, poruszają się lub w jakiś inny sposób ulegają zmianom w czasie. Do takich obiektów należą na przykład planetoidy czy wybuchy supernowych.
W danych z okresu od listopada 2019 roku do września 2021 roku wykryto 5031 smug od satelitów Starlink. Większość z nich była widoczna w trakcie zmierzchu lub świtu, czyli tuż po zachodzie Słońca lub tuż przed jego wschodem. Wtedy bowiem światło słoneczne odbija się od takich sztucznych obiektów. W 2019 roku satelity Starlink było widać jedynie na 0,5% wszystkich obrazów nieba z o tej porze. Teraz już prawie 20% fotografii zdjęć jest zaburzonych w ten sposób. Astronomowie szacują, że do 2027 roku, kiedy to konstelacja Stalink będzie składać się z 10 tysięcy satelitów, co najmniej jedna smuga będzie widoczna na praktycznie każdym zdjęciu nieba z okresu zmierzchu lub świtu.
Satelity Starlink to nie wszystko
Dr Mróz tłumaczy, że „obserwacje wykonane w trakcie pozostałych części nocy są mniej podatne na wpływ satelitów Starlink, które chowają się wtedy w cieniu Ziemi. Nie możemy jednak wykluczyć, że w przyszłości inne firmy umieszczą swoje satelity na wyższych orbitach – mogłyby być one widoczne przez całą noc”.
Profesor Tom Prince z California Institute of Technology, który jest współautorem publikacji, wskazuje, że na projekty naukowe, w ramach których wykorzystuje się przegląd nieba ZTF, obecność satelitów Starlink w istotny sposób na razie nie wpływa. Pojedyncza smuga zajmuje mniej jedną dziesiątą procenta obszaru całej fotografii. Teoretycznie można przegapić planetoidę lub inny obiekt znajdujący się za smugą, ale w porównaniu do innych czynników, takich jak na przykład zła pogoda, nie jest to poważny problem. Ale gdy liczba satelitów znacznie wzrośnie, analiza danych może ulec znacznemu skomplikowaniu. To sprawi, że niektóre obiekty mogą zostać bezpowrotnie utracone – nigdy nie zostaną odkryte ani wykryte.
W raporcie przeanalizowano także wpływ specjalnych osłon, które firma SpaceX zaczęła montować na swoich satelitach od 2020 roku. Działanie to podjęto, kiedy Międzynarodowa Unia Astronomiczną oraz inne organizacje i instytucje astronomiczne uświadomiły amerykańskiej firmie problem. Dzięki osłonom satelity mają jasność około 6,8 magnitudo. Dla porównania – najjaśniejsze gwiazdy na niebie mają jasność około 1 magnitudo, podczas gdy najsłabsze gwiazdy widoczne gołym okiem około 6 magnitudo.
Czy da sprawić, żeby satelity Starlink były mniej widoczne na niebie?
To jednak może nie wystarczyć. Podczas konferencji Satellite Constellations 1 (SATCON1) w 2020 roku przedstawiciele naukowców oraz firm sektora kosmicznego debatowali nad wpływem konstelacji satelitów na badania astronomiczne i środowisko. Zaproponowano wtedy, aby wszystkie satelity dawały blask słabszy niż 7 magnitudo.
Przedstawiciele różnych środowisk astronomicznych wskazują, że prawo kosmiczne na poziomie ogólnoświatowym nie nadąża za rozwojem technologii satelitarnych i ich coraz większej powszechności. W tej chwili jedyną możliwością ochrony nocnego nieba jest tylko dobra wola ze strony firm sektora kosmicznego. Wyniki badań zespołu przedstawiono w artykule, który ukazał się w czasopiśmie naukowym „Astrophysical Journal Letters”.
Na naszym blogu telekomunikacja i kosmos to bardzo często pojawiające się tematy. Zainteresowanym pogłębieniem wiedzy polecamy nasze teksty, na przykład artykuł „Internet wybiera się w kosmos!”.
Źródło: Uniwersytet Warszawski, Nauka w Polsce PAP i Astrophysical Journal Letters