A SpaceX Sötét Műholdai Még Mindig Túl Fényesek A Csillagászok Számára

A vállalat azon kísérletei, hogy az űrhajót tompítsák megakonstellációjában, nem felelnek meg a világ földi megfigyelőközpontjainak zavarainak.

A Starlink, a SpaceX repülőgép-társaság által elindított több száz internetes műhold „megakonstellációja” fejfájást okozott a csillagászoknak az égitestek megvilágításával. A Starlink végül több tízezer űrhajót fog magába foglalni, amely nagy sebességű internetet sugároz az egész bolygón, és a Starlinknek van egy hátránya a csillagnézés szempontjából: a műholdak éjszaka elegendő napfényt tükröznek, hogy szabad szemmel jól láthatók legyenek (nem is beszélve az érzékeny teleszkópokról). Fényességüket csak azok a hosszú vonatok emelik ki, amelyekbe el vannak rendezve, amelyek úgy haladnak át az egeken, mint tucatnyi izzó gyöngy az égi húron.

Amióta 2019 májusában elindították az első 60 Starlink műholdat, 655 további állomás került pályára, ami számos csillagászati megfigyelést befolyásolt. Mindegyik indítás folyamatosan körülbelül 60 műholdat tartott meg, január óta havonta egy vagy két tétel emelkedik fel - utoljára szeptember 3-án.

Végül augusztusban - a tudományos közösség több mint egy évig tartó panaszai és a SpaceX-Nemzeti Tudományos Alapítvány (NSF) és az Amerikai Csillagászati Társaság (AAS) által végzett kárelhárítási erőfeszítések után - jelentést tett közzé a helyzetről. A nyár elején a virtuális műholdas csillagképek 1 (SATCON1) műhely több mint 250 szakértőjének megbeszéléseiből merített ajánlásokat mind a csillagászok, mind a műholdas csillagképek üzemeltetői számára a további zavarok minimalizálása érdekében.

Egyelőre sok csillagász nem tehet mást, mint remélheti, hogy a helyzet javulni fog. Bár a SpaceX műholdai problémát jelentenek a csillagászati megfigyelések során, a vállalat nem „akarja elrontani a csillagászatot” - mondja Meredith Rawls, a washingtoni egyetem csillagásza. Rawls a készülő chilei Vera C. Rubin Obszervatóriummal dolgozik, amely korábban Nagy Szinoptikus Felmérési Teleszkóp néven volt ismert. A projekt folyamatos panorámaképe az egész égboltról segít a sötét anyag és a sötét energia természetének feltárásában, az átmeneti asztrofizikai jelenségek számtalan előfordulásának azonosításában és a Földet veszélyeztető aszteroidák feltérképezésében - ha természetesen a műholdas csillagképek által okozott interferencia nem váltja ki finom munka.

A SpaceX az űrhajó hatásának enyhítésére tett első erőfeszítései között szerepelt az év elején a DarkSat néven ismert Starlink műhold prototípusának elindítása, amely fekete fényvisszaverő bevonattal rendelkezik. A DarkSat legújabb, föld körüli megfigyelései a pályán fele olyan fényesnek bizonyultak, mint egy szokásos Starlink műhold - a szakértők szerint ez nagy előrelépés, de még mindig messze van attól, amire a csillagászok szerint szükség van.

"Nem tartanám a DarkSat-t győzelemnek, hanem egy jó lépésnek a helyes irányba" - mondja Jeremy Tregloan-Reed, a chilei Antofagasta Egyetem csillagásza és a prototípust felmérő megfigyelő csoport tagja. A csapat összehasonlította egy tipikus Starlink testvérrel egy 0,6 méteres távcsővel a chilei Ckoirama Obszervatóriumban, és megállapította, hogy bár a DarkSat fényvisszaverő bevonata szabad szemmel láthatatlanná tette, túlságosan is világos marad ahhoz, hogy ne zavarja a Rubin Obszervatóriumot és más nagyobb távcsövek.

Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a DarkSat lényegében zsákutca, mondja Jonathan McDowell, a Harvard Egyetem Asztrofizikai Központjának és a Smithsonian Intézetnek a kutatója, aki számítógépes szimulációkat hajtott végre a csillagászati megfigyelések megakonstellációs hatásairól. Ennek ellenére elmondja, hogy Tregloan-Reed csapatának vizsgálata fontos lépés. "Ez a tanulmány figyelemre méltó, mint az egyik első jelentős megfigyelési tanulmány egy Starlink műholdról, amire a közösség most sokkal nagyobb léptékben szerveződik" - teszi hozzá McDowell. Arra figyelmeztet, hogy ha a műholdak továbbra is javítás nélkül indulnak, „a hatás óriási lenne”.

Hosszú távon Rawls aggódik amiatt, hogy amint a műholdas konstellációk gyakoribbá válnak, a jövőbeli vállalatok anélkül indíthatják el őket, hogy megpróbálnának kompromisszumot kötni a csillagászokkal. „Sok szisztematikus hibát idéz elő…. Amolyan rendetlenség lesz belőle - mondja.

A SpaceX abban reménykedik, hogy végül 12 000 Starlink műholdat tud az égre juttatni, és tavaly engedélyt kért 30 000 további elhelyezésére. Ezekkel a tervekkel - csakúgy, mint az Amazon 3, 236 műholdra és a OneWebre, egy most csődbe jutott cégre, amely az Egyesült Királyság kormánya által nemrégiben felvásárolt, és amely valószínűleg a csillagászat műholdas csillagkép problémájának 2 000-re törekszik - csak növekedni fog.

Míg a DarkSat által tesztelt fényerő-csökkentési technikák korántsem jelentenek elegendő megoldást, a SpaceX tovább fejlesztett más módszereket az űrhajók fényerejének további csökkentésére. A társaság második kísérlete egy elsötétített műhold, a VisorSat esetében fekete napernyőt használ a fényvisszaverés csökkentésére. Az első ilyen kialakítású űrhajót június 3-án dobták piacra. A csillagászok abban reménykednek, hogy megfigyelik a VisorSat-t és összehasonlítják a DarkSat-tal, miután a megfigyelőközpontok újra megnyílnak, miután a COVID-19 leállt.

A VisorSat részletes megfigyelésének megkezdése előtt úgy tűnik, hogy a SpaceX megduplázta az új modellt. A június közepén és augusztus elején indított két Starlink sorozat összes műholdja VisorSats volt, mindegyiknek saját napernyője volt.

A csillagászok még nem biztosak abban, hogy a sötétebb módszerek, mint például a DarkSat és a VisorSat a megoldás. A SATCON1 jelentés 10 ajánlása közül csak egy arra kéri a műholdas szolgáltatókat, hogy alkalmazzanak sötétítési technikákat. A többiek azt javasolják, hogy műholdakat helyezzenek el 600 kilométer alatti pályákon, hogy minimalizálják az éjszakai tükröződést, irányítsák az űrben az irányukat, hogy kevesebb napfényt tükrözzenek, dolgozzanak ki módokat, hogy eltávolítsák nyomvonalaikat a csillagászati megfigyelésekből, és elérhetővé tegyék orbitális információikat, hogy a csillagászok távcsöveket tudjanak tőlük irányítani.

A lehetőségek e menüjének néhány megközelítésével remélhetőleg a probléma kezelhető. Ennek ellenére a műholdas megakonstellációk megjelenése elkerülhetetlenné tette a csillagászok éjszakai égboltra vonatkozó nézeteinek további romlását.

Tregloan-Reedt egyelőre megvigasztalja, hogy a SpaceX komolyan veszi a problémákat. "A DarkSat és az új VisorSat fejlesztése azt mutatja, hogy a Starlink úgy tűnik, hogy elkötelezett a műholdjainak mind a csillagászokra, mind a hátsó udvari csillagászokra gyakorolt hatásainak enyhítésére" - mondja.

A SATCON1 workshopon az együttműködés szelleme és az azt követő jelentés elkészítése szintén ígéretes - állítja Patrick McCarthy, az NSF NOIRLab igazgatója, amely elkészítette a jelentést az AAS-szal. "Remélem, hogy a csillagászok és a kereskedelmi műholdas szolgáltatók közötti kollegialitás és szellem kibővül … és ez továbbra is hasznosnak és eredményesnek bizonyul" - mondta augusztus végén tett nyilatkozatában.

A SATCON2-et, a csillagászokat és a műholdas csillagkép-üzemeltetőket tömörítő következő műhelyt 2021 elejére és közepére tervezik. Célja a politika és a szabályozás kezelése lesz. Mivel időközben több száz műhold indul, Rawls hangsúlyozza a kérdés sürgősségét és fontosságát. "Ez csak gyorsulni fog" - mondja. „És ez hosszú távú precedens. Kérdés, hogy milyen égbolt legyen az unokáidnak.”.

A szerkesztő megjegyzése (2011. szeptember 11.): A cikk képfelirata a közzététel után szerkesztésre került, hogy kijavítsa az expozíciót létrehozó obszervatórium hivatkozását.