Масивні супутники на навколоземній орбіті заважають спостерігати за зірками

Спостереження за прототипом супутника BlueWalker 3 показують, що це один із найяскравіших об’єктів на нічному небі, що затьмарює всі зірки, окрім найяскравіших. Астрономи висловили занепокоєння тим, що без заходів групи великих супутників можуть позбавити нас можливості спостерігати зірки із Землі й займатися радіоастрономією.

Кілька компаній планують створити сузір’я супутників — групи із сотень супутників, які зможуть надавати послуги мобільного або широкосмугового зв’язку в будь-якій точці світу. Однак ці супутники повинні перебувати на «низькій навколоземній» орбіті та можуть бути відносно більшими, тому їхня потенційна можливість заважати спостереженням за нічним небом викликає занепокоєння.

Тепер міжнародна група вчених на чолі з астрономами з Центру захисту темного і тихого піднебіння МАС від перешкод сузір’їв супутників (CPS), у тому числі з дослідниками Імперського коледжу Лондона, опублікувала в журналі Nature статтю, де детально оцінюється вплив прототипу. Супутник BlueWalker 3 з астрономії.

Доктор Дейв Клементс із факультету фізики Імперського університету сказав: «Нічне небо – це унікальна лабораторія, яка дозволяє вченим проводити експерименти, які неможливо провести у земних лабораторіях. Астрономічні спостереження дозволили глибше проникнути у фундаментальну фізику та інші дослідження у межі наших знань та змінили погляд людства на наше місце у космосі. Першоздане нічне небо також є важливою частиною загальної культурної спадщини людства і має бути захищеним для суспільства загалом та для майбутніх поколінь».

Яскраві спостереження

BlueWalker 3 був запущений на низьку навколоземну орбіту 10 вересня 2022 року компанією AST SpaceMobile як прототип планованого угруповання з більш ніж сотні аналогічних супутників, призначених для використання в мобільному зв’язку. Спостереження, проведені протягом кількох тижнів після запуску, показали, що супутник був одним із найяскравіших об’єктів на небі.

Однак, щоб краще зрозуміти його вплив на астрономію, CPS ініціювала міжнародну кампанію спостережень. В рамках цієї ініціативи були надані як професійні, так і аматорські спостереження з усього світу, з об’єктів у Чилі, США, Мексиці, Аотеароа, Новій Зеландії, Нідерландах та Марокко.

Документуючи яскравість BlueWalker 3 протягом 130 днів, нещодавно опубліковані дані показують різке збільшення, що збігається з повним розгортанням антенної решітки, яка площею 64 квадратних метри є найбільшою комерційною антеною системою, що коли-небудь розгорнута на низькій навколоземній орбіті.

Частина спостережень також використовувалася до розрахунку траєкторії супутника з часом. Порівнюючи прогнозований шлях із зібраними спостереженнями, автори змогли оцінити точність прогнозів і те, як вона може змінитися через такі фактори, як опір атмосфери.

Знання положень супутників є важливим, тому астрономи можуть спробувати уникнути їх або принаймні знати, де вони будуть перебувати в даних. Однак пом’якшити яскравість складно, крім маскування їх положення та втрати даних для цієї частини піднебіння.

Радіоперешкоди

Крім видимих спостережень, BlueWalker 3 може заважати радіоастрономії, оскільки він використовує довжини хвиль, близькі до тих, в яких спостерігають радіотелескопи. Хоча деякі телескопи розташовані в межах певних зон радіомовчання, обмеження, що діють для збереження цих областей, нині застосовуються тільки до наземних спостережень передавачі, тому вони необов’язково захищені від супутникової передачі.

Доктор Майк Піл, керівник Sathub IAU CPS та дослідник кафедри фізики Imperial, сказав: «BlueWalker 3 активно передає на радіочастотах, які близькі до діапазонів, зарезервованих для радіоастрономії, і існуючі засоби захисту обсерваторій від радіоперешкод можуть цього недостатньо. Тому необхідні подальші дослідження для розробки стратегій захисту існуючих та майбутніх телескопів від численних супутників, запуск яких заплановано наступне десятиліття».

Партнери IAU та CPS визнають, що нові супутникові угруповання відіграють важливу роль у покращенні всесвітнього зв’язку. Однак їхнє втручання в астрономічні спостереження може серйозно ускладнити прогрес у нашому розумінні космосу. Тому їх розгортання повинно проводитися з належним урахуванням їх побічних ефектів та зусиллями, спрямованими на мінімізацію їхнього впливу на астрономію.

Спостереження за BlueWalker 3 продовжаться, і астрономи планують спостерігати за його тепловим випромінюванням пізніше цього року. Астрономи продовжать обговорювати цю тему на симпозіумі МАС «Астрономія та супутникові угруповання: шляхи вперед» у жовтні.