Nowe satelity Starlink mogą istotnie zakłócić obserwacje astronomiczne
– Firma SpaceX sukcesywnie rozbudowuje swoją konstelację satelitów telekomunikacyjnych Starlink, idącą w tysiące urządzeń. Satelity o nowej funkcjonalności znajdą się na niższej orbicie i będą znacząco jaśniej świecić na nocnym niebie. Astronomowie przewidują, że będzie to w poważnym stopniu utrudniać ich pracę, mogąc w skrajnym przypadku doprowadzić do przeoczenia obiektu potencjalnie zagrażającego naszej planecie – pisze Paweł Ziemnicki, współpracownik BiznesAlert.pl.
Astronomowie od lat alarmują o zakłócaniu obserwacji nocnego nieba przez urządzenia należące do megakonstelacji satelitarnych – takich jak Starlink czy OneWeb. Dobry przykład problemu stanowią tu dane zebrane przez badaczy którzy przyjrzeli się fotografiom robionym przez amerykańskie Obserwatorium Palomar, w ramach wykonywanych regularnie przeglądów nieba Zwicky Transient Facility (ZTF), obejmujących robione co dwa dni zdjęcia całego nieba.
Na zobrazowaniach pochodzących z okresu od listopada 2019 roku do września 2021 roku wykryto 5031 smug pochodzących od satelitów Starlink.
– W 2019 roku obserwowaliśmy satelity Starlink na zaledwie 0,5 procent spośród wszystkich obrazów wykonanych podczas zmierzchu lub świtu. Teraz to prawie 20 procent – mówił na początku 2022 roku doktor Przemysław Mróz z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.
Firma SpaceX wzięła sobie obawy astronomów do serca i dzięki środkom zapobiegawczym wdrażanym od roku 2020 udało się znacząco obniżyć problem świecenia na niebie kolejnych wystrzeliwanych transzy urządzeń Starlink. Od tego czasu przed wystrzeleniem firma nakłada lustrzaną powierzchnię dielektryczną na spodnią stronę każdej obudowy satelity Starlink, co pozwala odbijać światło słoneczne w kosmos, zamiast kierować je w stronę Ziemi. Po wystrzeleniu operator tak steruje panelami słonecznymi statku, by jeszcze bardziej zmniejszyć jasność.
Sami astronomowie przyznają, że stosowane przez SpaceX techniki są bardzo skuteczne, zmniejszając jasność satelitów Starlink niemal pięciokrotnie, mniej więcej do poziomu 6,8 magnitudo (mag). Naukowcy chcieliby dojść z tym współczynnikiem do wartości 7 mag (dla porównania – najsłabsze gwiazdy, jakie człowiek może dojrzeć gołym okiem mają 6 mag, a najjaśniejsze z nich – jak np. Syriusz, Arktur czy Wega – od -1,46 do 1).
Teraz jednak obawy astronomów podbija wejście do służby nowych satelitów komunikacyjnych SpaceX, określanych jako Starlink DTC. DTC to akronim od „Direct-To-Cell” i oznacza urządzenia, które umożliwią korzystanie z łączności za pośrednictwem satelitów użytkownikom zwyczajnych telefonów komórkowych. W przeciwieństwie do „klasycznych” Starlinków orbitujących na wysokości 550 km nad Ziemią, urządzenia DTC będą operować zaledwie 350 km ponad powierzchnią naszej planety.
Badania przeprowadzone w oparciu o obserwacje pierwszych Starlinków DTC, które już są przestrzeni kosmicznej, pokazały, że mogą one świecić odbitym światłem słonecznym w kierunku Ziemi nawet 4,9 razy jaśniej niż w przypadku standardowych Starlinków. Nawet, jeśli SpaceX zastosuje wszelkie możliwe sposoby i maskowania, by zminimalizować ilość światła, jaką te nowe urządzenia będą odbijać w kierunku naszej planety, to i tak zdaniem naukowców pozostaną one obiektami około 2,6 razy jaśniejszymi od starych Starlinków.
Aparaty DTC budzą więc obawy wśród astronomów, tym bardziej, że SpaceX planuje rozmieścić ich na niskiej orbicie okołoziemskiej aż 7500. Pocieszające jest natomiast to, że orbitując tak nisko nowe Starlinki będą przez lwią część swojej orbity chować się w cieniu Ziemi, co nieco zminimalizuje straty, jakie mają one szanse zadać fotografiom astronomicznym.
Z jednej strony problem nie wydaje się być aż tak poważny, gdyż zwykle pojedyncza smuga światła, jaką przelatujący Starlink zostawia na robionym przy długim czasie naświetlania zdjęciu astronomicznym, zajmuje mniej niż 0,1 procent powierzchni całej fotografii. Te problemy pojawiają się głównie podczas obserwacji prowadzonych krótko przed wschodem Słońca lub krótko po zachodzie, kiedy to satelity telekomunikacyjne odbijają światło naszej gwiazdy dziennej w kierunku powierzchni ziemskiego globu.
Z drugiej jednak strony, to właśnie okresy krótko przed zmierzchem i krótko po świcie pozwalają astronomom spoglądać na obiekty naszego Układu Słonecznego, które przemieszczają się w danym momencie w bliskim sąsiedztwie Słońca. Wśród nich może się zdarzyć planetoida, która w nieco dłuższej perspektywie może niebezpiecznie zbliżyć się do Ziemi lub wręcz uderzyć w naszą planetę. Odbicie światła od przelatującego satelity może sprawić, że taki niebezpieczny obiekt umknie naszej uwadze.
Liczne jasne satelity na nocnym nieboskłonie będą ponadto utrudniać astronomom obserwowanie tych interesujących obiektów, z których dociera do nas bardzo słabe światło. Z tego samego powodu zakłócone mogą być pomiary spektroskopowe, służące określaniu widm poszczególnych gwiazd. Wreszcie, jak przestrzega dr Jerzy Rafalski z planetarium w Toruniu, niekiedy w badaniach astronomicznych wykorzystuje się instrumenty ultraczułe na światło. Tak wrażliwe sensory mogą nawet zostać uszkodzone przez światło słoneczne niefortunnie odbite przez przelatującego satelitę telekomunikacyjnego.
Starlinki DTC mogą wreszcie powodować jeszcze inne problemy, poza utrudnianiem astronomii optycznej. Na pierwszy z nich zwrócił uwagę John Barentine, ekspert z Dark Sky Consulting, w rozmowie z portalem Space.com. Jego zdaniem emisje radiowe emitowane przez anteny DTC mogą zakłócać badania radioastronomiczne.
Druga sprawa związana jest z problemem kosmicznych śmieci, o którym ostatnio dużo się mówi. I nie chodzi tu tylko o to, że zarówno klasyczne Starlinki, jak i te nowe DTC, obecne na LEO w tysiącach egzemplarzy, mogą zderzać się z innymi satelitami generując kolejne chmury orbitalnych odpadków. Istotne jest także to, że owe setki i tysiące satelitów będą po zakończaniu służby deorbitowane. Ich masowe spalanie w ziemskiej atmosferze może wpłynąć na skład chemiczny tejże atmosfery znacząco zwiększając w niej zawartość metali. To z kolei może przynieść nieznane skutki dla życia na naszej planecie.
Widać więc, że jak to już z wieloma wynalazkami bywało, rozwiązując jeden problem ludzkość częstokroć generuje za sprawą rozwoju technologii kolejne kłopoty. W przypadku megakonstelacji satelitów telekomunikacyjnych likwidujemy problem cyfrowego wykluczenia, zapewniając dostęp do Internetu i innych usług związanych z łącznością dla każdego zakątka ziemskiego globu. Musimy jednak uważać, żebyśmy nie narazili przy tym na szwank nie tylko dalszego rozwoju badań astronomicznych, ale także kruchej równowagi umożliwiającej nam życie na trzeciej planecie od Słońca.
Japończycy robią zdjęcia śmieciom w kosmosie, by móc posprzątać
