Astronomia i megakonstelacje – opinie astronomów

6

Na początku stycznia tego roku astronomowie przedstawili swoje opinie na temat wpływu megakonstelacji na astronomię.

Od maja 2019 rok u firma SpaceX umieszcza swoją megakonstelację satelitów Starlink na orbicie. Docelowo aż 12 tysięcy satelitów Starlink ma się znaleźć na orbicie. Jest to wartość porównywalna z całkowitą ilością wszystkich obiektów, jakie obecnie znajdują się na różnych orbitach wokół Ziemi, włączając w to “śmieci kosmiczne”. Oprócz SpaceX inne firmy planują także umieszczenie setek satelitów na orbicie dla celów telekomunikacyjnych – przykładem może być OneWeb – pierwsza generacja ma składać się z 648 satelitów.

Symulacja megakonstelacji Starlink / Credits – Mark Handley

Prawie natychmiast po pierwszym starcie satelitów Starlink pojawiły się głosy krytyki. Dwa główne “nurty” krytyki to środowiska astronomiczne i kwestia rosnącego zagrożenia ze strony śmieci kosmicznych. W naszym pierwszym artykule na temat wpływu megakonstelacji na astronomię przedstawiliśmy wstępne obawy – głównie związane z obserwacjami optycznymi. W kolejnych miesiącach pojawiły się dalsze informacje na temat ryzyka megakonstelacji na inne dziedziny astronomii. Przede wszystkim pierwsze satelity okazały się być bardzo jasne – choć firma SpaceX deklaruje tutaj “zaciemnienie” kolejnych satelitów.

Na początku 2020 roku, podczas 235 spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego (AAS), kilku astronomów przedstawiło aktualny stan wiedzy (oraz obawy) związane z megakonstelacjami. Poniższe nagranie prezentuje wypowiedzi dotyczące wpływu na astronomię optyczną, radioastronomię oraz zanieczyszczenie światłem. Kwestia wpływu satelitów na radioastronomię ma także “drugie dno”, gdyż notuje się także pewne problemy z satelitami radarowymi i ich wpływem na radio-obserwatoria.

Prezentacje dotyczące ryzyka wpływu megakonstelacji na astronomię / Credits – AAS Press Office

Duży wpływ megakonstelacji może negatywnie wpłynąć na budowane właśnie duże obserwatorium LSST (Large Synoptic Survey Telescope), który w tym roku powinien osiągnąć etap swojego “pierwszego światła”. Ten teleskop ma mieć aż 3,5 stopnia pola widzenia, co oczywiście oznacza duże ryzyko “złapania” jasnych śladów, co też oznacza ryzyko negatywnego wpływu na obserwacje.

Duże teleskopy na Ziemi – małe w kosmosie

Bez wątpienia żyjemy obecnie w “złotej erze” astronomii. Dzięki nowym, coraz większym obserwatoriom astronomicznym możliwe jest lepsze badanie Układu Słonecznego, Drogi Mlecznej i całego Wszechświata. Jest także oczywiste, że naziemne obserwatoria są przynajmniej o rząd wielkości większe od największych obserwatoriów kosmicznych. Przykładowo, budowany obecnie w Chile teleskop Extremely Large Telescope (E-ELT) ma mieć średnicę lustra 39,3 metra (978 metrów kwadratowych powierzchni lustra). Dla porównania – budowany z dużymi opóźnieniami kosmiczny teleskop JWST ma mieć średnicę lustra 6,5 metra (25,4 metra kwadratowego powierzchni lustra).

Co więcej, porównanie kosztów budowy obu obserwatoriów jest na zdecydowaną korzyść E-ELT. Koszt budowy tego ogromnego obserwatorium w Chile to 1,2 miliarda EUR, zaś koszt JWST przekroczył już 8,5 miliarda EUR. E-ELT ma funkcjonować przez dekady a misja JWST planowana jest obecnie na zaledwie pięć lat. Podsumowując, jak na razie kosmiczne obserwatoria są zbyt drogie i działają zbyt krótko. Trudno także się spodziewać, by w ciągu kilkunastu najbliższych lat ta sytuacja się zmieniła – przez ten czas naziemne obserwatoria będą wciąż “produkować” największą część badań astronomicznych.

Porównanie obserwatorium z Bazyliką Mariacką w Krakowie. Źródło: ESO
Porównanie obserwatorium z Bazyliką Mariacką w Krakowie. Źródło: ESO

Prawdopodobnie już w tym roku astronomia wejdzie w nową rzeczywistość, do której może nie być przygotowana. Proces wprowadzania satelitów megakonstelacji jest na tyle szybki, że zaledwie kilkuletnie projekty mogą być już “przestarzałe” w kontekście ograniczania negatywnego wpływu od satelitów. Oznacza to dość nagły wymóg pracy nad nowym wyzwaniem, także od strony regulacji międzynarodowych.

(AAS, Tw)

6 komentarzy

  1. Czy jaśniejsze albedo nie powoduje że łatwiej jest wyłapywać “nadlatujące” satelity i je po prostu automatycznie odsiewać? Im ciemniejsze tym będzie to trudniejsze do automatyzacji.

    • Problem jest bardziej złożony. Akwizycja przetwornikami CCD to długie czasy ekspozycji – efekt pasy na obrazie. Już teraz jest to problem a będzie gorzej. Opcja druga to akwizycja przetwornikami CMOS-owymi i robienie odsiewania. Mając bardzo dokładne parametry satelitów oraz samego obserwatorium można odsiewać algorytmicznie przez maskowanie obrazu, ale to też jest kłopotliwe i ograniczone zasadniczo danymi orbit. Na CMOS nie przeskoczy się też kwestii czułości przez akumulację obrazów. Problem jest to że obserwatoria nie są przystosowane do nowej sytuacji, co wymaga kasy na zmianę sprzętu/softu i zmiany mentalności, z drugiej strony Musk sobie robi reklamę tym dziadostwem – bo to najgorsza reklama jest lepsza niż nic.

      Opowiastki że obserwatoria naziemne to przeszłość a teraz to jest orbita to równie złe podejście. Proponuję zakupić sobie czas obserwacyjny i komunikacyjny na czymś co sobie obecnie lata.

  2. Z tego wynika że Astronomia naziemna ,wobec tej ilości satelitów na orbitach od LEO ,do 36 tys km. będzie nie skuteczna i nieprecyzyjna. W takim razie ta Astronomia musi się przenieść na niewidoczną z Ziemi Stronę Księżyca .To pozwoli na uniknięcie zakłóceń Radarowych i Świetlnych z Ziemi. Oczywiście te Obserwatoria muszą być Automatyczne i Autonomiczne z komunikacją z Ziemią poprzez Satelity w p. L-2 Ziemia -Księżyc, jak obecnie Chiny komunikują się z lądownikiem swoim po tamtej stronie . W ten sposób wszyscy będą zadowoleni ,a Astronomowie uzyskają z tych Teleskopów wyniki jakich jeszcze nie mieli w historii Ziemi.

      • Czy tego chcemy czy nie, to nie jesteśmy w stanie powstrzymać coraz większej ilości satelitów na bliskiej orbicie ziemi. I tu nie tylko będzie problem z megakonstelacjami. Przyszłość astronomi optycznej i radiowej to grupy satelitów w głębokim kosmosie… Taka sytuacja…