Несколько дней назад компания Илона Маска SpaceX успешно запустила Falcon 9 с 60 спутниками Starlink. Они уже вышли на орбиту, проблем с работой устройств нет. Со спутниками все хорошо, но астрономы опасаются что в скором будущем астрономические наблюдения при помощи телескопов будет сложно проводить из-за влияния систем связи на орбите.
Проблема в том, что спутники отражают солнечный свет и очень хорошо видны с Земли. Пока их несколько десятков, астрономам они не мешают. Но SpaceX заявила, что в скором будущем количество аппаратов будет увеличено на 30 000. И в этом случае у астрономов появятся значительные проблемы.
С момента выхода на орбиту первых спутников астрономы пытаются понять, насколько значительным будет уровень светового загрязнения. Илон Маск и представители SpaceX пока не комментируют этот вопрос.
В октябре Маск сообщил, что его компания запросила разрешения у Федеральной комиссии по связи США разрешения на увеличение количества спутников с 12 000 (здесь разрешение уже получено) до 42 000. Соответственно, количество аппаратов на орбите Земли увеличится многократно — в 8 раз по сравнению с текущим количеством всех спутников, которые находятся в околоземном космическом пространстве.
Джеймс Лоэнталь, астроном из Колледжа Смит, заявил, что когда впервые увидел вереницу новых спутников Starlink, вышедших на орбиту Земли, сразу понял, что ночное небо никогда не будет прежним. После того, как аппараты вышли на расчетные орбиты, они стали невидимы для жителей городов, где уровень светового загрязнения и так очень высокий. Но, конечно, астрономы все это видят.
SpaceX сотрудничает с астрономическим сообществом. В частности, компания пытается минимизировать «шум» от радиоизлучения своих аппаратов, астрономы работают с тем же спектром частот, что и Starlink. И эта проблема решается, в отличие от светового загрязнения.
Представитель SpaceX как-то заявил, что для снижения яркости спутников их стороны, которые обращены к Земле, будут окрашивать в черный цвет. По мнению ряда астрономов, это не поможет. В частности, Энтони Тайсон, ученый из Калифорнийского университета, утверждает, что для астрономических наблюдений за очень тусклыми объектами Starlink представляют собой серьезную проблему — в какой бы цвет их ни окрашивали. Тайсон знает, о чем говорит, он является сотрудником на Large Synoptic Survey Telescope — огромном телескопе, который будет сканировать все небо каждые три дня.
Этот телескоп, по словам ученых, должен прояснить ряд моментов с темной энергией, темной материей, историей происхождения нашей галактики и других объектов. И вот как раз на этот телескоп спутники будут оказывать очень сильное негативное влияние.
Модель, построенная Тайсоном, показала, что любые объекты с характеристиками Starlink будут попадать в «поле зрения» телескопа. В частности, они станут причиной появления различных световых артефактов на фотографиях. Более того, при работе телескопа в режиме длительной экспозиции на снимках будут видны яркие световые полосы, которые закроют телескопу пространство за ними.
Конечно, компьютерные технологии дают возможность убрать большую часть артефактов. И если бы спутников было 12 000, с проблемой можно было бы справиться. Но когда их станет 42 000, то артефактов станет настолько много, что их уже невозможно будет убрать.
Другой астроном, Патрик Сейтзер, из Мичиганского университета, заявил, что все это — очень пугающие ученых перспективы. Кроме того, спутники усложнят наблюдение и мониторинг опасных астероидов, которые периодически приближаются к Земле. Строить прогнозы и модели движения этих астероидов будет сложно.
Но и это только часть проблемы. Ведь спутники запускает не только SpaceX. О своих планах по созданию сетей связи с использованием тысяч и тысяч аппаратов на орбите рассказывали Amazon, Telesat, OneWeb и другие компании.
Лоуэнталь считает, что все это угрожает не просто астрономическим наблюдениям, но самой астрономии. С ним согласны его коллеги. Что касается орбитальных телескопов, с ними все хорошо, но вот работа астрономов, наблюдающих за космосом с поверхности Земли, усложнится.
Стоит отметить, что ни в одной стране мира нет законов, которые регулировали бы уровень светового загрязнения неба. Международных законов в этой области тоже нет, так что пока компании, которые хотят запускать спутники, могут делать что им угодно, согласовывая, конечно, свои действия с регуляторами вроде Федеральной комиссии по связи США.
В целом, многие астрономы считают, что астрономия попала в зависимость от действий корпораций. И будущее наблюдений за космосом в значительной степени зависит от доброй воли этих компаний.
Комментарии (75)
Stas911
17.11.2019 06:23Обязать покрывать все детали спутников адски черным покрытием и дело с концом (но тут уже проблема перегрева может встать в полный рост)
Berkof
17.11.2019 13:49Да не получится ничего… Адски чёрное покрытие ведь никогда не будет ловить все длинны волн, пусть оно скушает видимый свет, но переизлучит инфракрасный, да и сами спутники ведь и созданы для того, чтобы светить на землю радиолучами, т.е. уже как минимум в двух диапазонах они будут мешаться в любом случае. Имхо — надо просто оценить проблемы от запусков и нагрузить операторов спутниковых сетей связи обязательствами выводить телескопы на орбиту по себестоимости в каких-то лимитах (типа сделали 10 коммерческих запусков — сделайте 5 по себестоимости для астрономов). Астрономам на орбите точно будет лучше, а новые тяжёлые многоразовые ракеты помогут и здоровенные зеркала выкидывать на высокие орбиты, и баллоны с жидким азотом для охлаждения и всё чё хочешь.
Zmiy666
17.11.2019 07:41+1Эмм… а что не так? Современные точности в астрономии уже плохо соотносятся с земной атмосферой. Спутник-обсерватория предоставит куда больше данных и куда более высокого качества, чем такая же по цене обсерватория на земле. И другие спутники ему мешать не будут. Век наземной астрономии подходит к концу — точность приборов растет и окружающая среда уже начинает сильно мешать, срезая возможности наземных обсерваторий. Так что можно не паниковать, перемещение средств наблюдения в космос — такой же естественный процесс как замена лошадей тракторами.
Valerij56
17.11.2019 08:12Редкий случай, когда я с вами согласен. Больше того, используя платформу Старлинк (в общем случае это почти готовый спутник с набором служебных систем), которая, вероятно, скоро будет доступна для заказа в том же SpaceX, и запуская собранный телескоп по программе SpaceX’s SmallSat Rideshare, можно создать созвездие космических обсерваторий, например, для поиска малых астероидов, значительно превосходящих Arkyd, созданый Planetary Resources.
tmk826
17.11.2019 10:15Ага, сначала на бросаем мусора на орбиту, а потом когда земные телескопы из-за мусора не смогут работать, станем астрономам продавать свои ракеты. Похоже Маск в бизнесе разбирается.
swarggg
17.11.2019 11:05+2зная подход Илона Маска, вполне вероятно, если встанет вопрос о том, что его спутники мешают астрономам, то он скажет, мол, каждый 10-й пуск для каждой ступени будет использоваться для вывода орбитального телескопа и будет бесплатным )))
fougasse
17.11.2019 14:50Осталось найти тех, кто оплатит эти телескопы.
А Маску, очевидно, всё равно что выводить.
Serge78rus
17.11.2019 11:40Как раз проблемы предотвращения появления космического мусора в этих новых системах учтены, в отличие от всяких проектов и испытаний вояк по перехвату «вражеских» спутников и т.д.
AlexNoo
17.11.2019 14:18А что будет делать любители астрономии? Которые наблюдениями занимаются…
Zmiy666
17.11.2019 17:34ну так им спутники не особо то и мешают… да и при дальнейшем падении цены вывода на орбиту 1 КГ — не далеко то время, когда астроном-любитель сможет сам купить себе недорогой спутник и вывести его на орбиту для наблюдений.
DaneSoul
17.11.2019 20:45Намного проще давать в аренду время профессиональных спутников за небольшую денежку. habr.com/en/post/200640 — вот статья на Хабре с подобными арендуемыми наземными телескопами, ничего не мешает реализовать подобное и для спутниковых систем.
Andrey_Dolg
17.11.2019 17:51-2Жить в реальном мире где большей части социума их интересы не важны. Ну или искать способы отстаивания интересов. =)
x13
17.11.2019 15:45+1согласен, пора уже астрономам выйти за пределы атмосферы, там и от неё помех не будет, и спутники мешать тоже не будут.
Ещё, как вариант, Луна свободна от атмосферы и спутников :)
Woolfen
18.11.2019 16:57угу, вот только чтобы получить такую же плотную сеть космических телескопов понадобится огромное количество бумажек с мертвыми президентами — сейчас вводится в год количество телескопов, которое можно по пальцам пересчитать, а тут надо в короткие сроки будет вывести столько, чтобы хватало хотя бы на текущие проекты. Так то рано или поздно астрономия должна уйти в космос, но не методом «рыночек порешал».
Tarakanator
18.11.2019 12:29Зависит от диапазона.
Вы можете себе представить сколько будет стоит 300 метровый радиотелескоп в космосе?Groramar
18.11.2019 12:58Вопрос — нужен ли он там такой? Если эффективность телескопа в космосе будет в 2 раза выше, а скорее всего получится и еще выше, то для получения одинаковых результатов можно строить в космосе меньшие (или существенно меньшие) телескопы.
Tarakanator
18.11.2019 13:26с чего-бы ему быть в 2+ раза эффективнее? Если атмосфера для радиоволн прозрачна?
Ну будет он в 2 раза эффективнее. ну 200 метровый, вместо 300 метрового понадобится.
Как 200 метровый в космос выводить будете?Groramar
18.11.2019 13:29Ок, а как спутники вообще наземному радиотелескопу помешают?
Выводить просто. В космосе из-за наличия невесомости совсем необязательно телескопы строить такими громоздкими. Фольги или около того должно быть достаточно что бы отразить сигнал на приемник в центре.Tarakanator
18.11.2019 13:33ответ кроется в вопросе:
А интернет они по радио или по оптике раздают?Groramar
18.11.2019 13:34Пофильтровать сигнал — это уже такая сложная проблема?
К слову по второму пункту:
ology.sh/media/images/05_lGnj7BN.original.jpg
Довольно очевидное решениеTarakanator
18.11.2019 13:47Каждый фильтр ухудшает результат.
Хуже результат-для того же результата требуется телескоп большего размера.
По второму пункту. У радиоастрона антенна всего 10 метров. И то еле разложили. А точность расположения? на коротких радиоволнах погрешность кривизны зеркала должна быть доли миллиметра.
И всё это должно пережить тряску при запуске.Groramar
18.11.2019 15:29Все равно фильтровать приходится. Наземный эфир думаю не в пример земля <> спутники больше шумный.
С размерами — ну так не все же сразу и надо начинать с чего-то. На земле тоже думается не 300 метров сразу построили. Да и фольга, думаю, не единственный вариант, хоть и самый очевидный.
Zenitchik
18.11.2019 13:35Фольги или около того должно быть достаточно что бы отразить сигнал на приемник в центре.
А жёсткость как обеспечить? Зеркало же форму должно держать.Groramar
18.11.2019 13:49Минимального каркаса должно быть достаточно. В космосе как бы не только гравитации нет но и ветра :)
Zenitchik
18.11.2019 13:52+1В космосе есть двигатели ориентации. Их иногда включают.
Groramar
18.11.2019 15:24Ок, каркас в помощь. У фольги минимальная инерционная масса я думаю. Вообще — гляньте фото, так уже делают.
Zenitchik
18.11.2019 15:37Ок, каркас в помощь.
Каркас выйдет довольно мощный. Не как у наземного телескопа, конечно, но по крайней мере в сотни тонн.
инерционная масса
А момент? У нас не «материальная точка», а протяжённый объект.
mobi
19.11.2019 09:40Разрешающая способность телескопа равна отношению длины волны к диаметру зеркала телескопа (это так называемый «дифракционный предел») и в настоящее время увеличивать эффективность телескопа можно только увеличивая диаметр зеркала. В космос запускают телескопы, работающие в диапазоне длин волн, недоступном на Земле из-за атмосферы. Телескоп Хаббл — исключение, но когда его проектировали адаптивная оптика еще не была так развита, а сейчас наземные телескопы дают примерно такое же качество изображения.
Tarakanator
19.11.2019 09:53Неправда. Можно сделать систему телескопов. Гуглите радиоастрон и телеском горизонта событий. В оптике такие проекты тоже есть.
mobi
19.11.2019 10:01А Вы с теорией телескопов со сверхдлинной базой знакомы? Во-первых, в настоящее время это возможно только в радиодиапазоне (т.к. нужно точно записывать амплитуду и фазу принимаемого сигнала), а во-вторых, в результате получается только часть «фурье-спектра» (заполнения uv-плоскости), по которой пытаются «угадать» исходное изображение, что вряд ли сможет полностью заменить прямые наблюдения.
Tarakanator
19.11.2019 12:21с теорией нет.
1)Я и не говорил про полную замену. Я опровергал ваше слово «Только»
2)Как я понимаю, чем больше телескопов у нас есть, тем лучше мы угадываем фотографию(при неизменной максимальной базе). Думаю рано или поздно мы придём к полям, застроенным дешевыми телескопами, собираемыми на конвеере, вместо единичных уникальных телескопов.
3)Пруф не нашёл, но видел то-ли проект, то-ли уже строят, то-ли построили оптический телескоп с базой. Правда база там очень маленькая. Но все с чего-то начинали.
DimanDimanyich
17.11.2019 11:14-6А какой выхлоп для экономики от астрономии?
Астероиды только опасные высматривать.Tarakanator
18.11.2019 13:41Навскидку GPS, wi-fi, прогноз погоды (от наблюдения активности солнца), развитие физики.
А физика это электричество к примеру. Хотя изначально, когда его открыли, тоже было не очень понятно зачем оно надо.
dipsy
17.11.2019 13:40Паникёры бредят, абстрагируясь от того что такое количество спутников это всё оавно мизер, в сравнении с, на крайний случай можно иметь график движения всех спутников по небосводу и отключать фотофиксацию на краткий миг их пролета в поле зрения, всё решаемо.
Blesna
17.11.2019 14:45Что ещё раз подтверждает необходимость выводить инструменты наблюдения на орбиту Земли.
Да и в общем целом к стремлению освоения космоса.
ks0
17.11.2019 15:42Для либеральной экономики это нормально. Одни леса вырубают, готовы хоть сплошняком и невзирая на последствия, только себе карманы набить, другие космос замусоривают. Логика одна, возможности разные.
fougasse
17.11.2019 21:06+1Интересная у вас связь.
Рубить лес, спутники.
Странно, что еще про пластик не вспомнили.
ChieF_Of_ReD
17.11.2019 18:38-2В области не без истеричек, вроде учёные, ан нет, ведут себя как истерички.
Pyhesty
17.11.2019 22:42+1смотрите мой коментарий выше, проблема ученых не только запоротые часовые кадры (что так же время и деньги), но и "пожожженнве" детекторы.
Chamie
17.11.2019 23:18Таки что это у вас за картинки-то? Объясните, пожалуйста! А то первая ассоциация — фотография козявки на стене через тубус от туалетной бумаги.
Pyhesty
17.11.2019 23:27+1это фотография детектора прямой засветки через окуляр микроскопа с поврежденными микролинзами, которые спеклись. Обычно такие повреждения мы наблюдаем при повреждении детектора лазером, а тут с детекторы пришли с обычных наблюдательных телескопов.
Tarakanator
18.11.2019 13:21+1Сюжет для RenTV. Рептилоиды выжигают попиксельно телескопы, чтобы их не спалили.
ChieF_Of_ReD
18.11.2019 15:08Да, я ознакомился с вашим замечанием.
1. В статье немного про другое.
2. По сути это техническая проблема, которая если станет массовой будет реализовано решение.
3. Да, я понимаю вашу озабоченность, но давайте тогда двигаться дальше, засветка в городах, не даёт смотреть на звёзды в крупных городах от слова совсем (в питере я звёзд не видел довольно давно)
Заводы выбрасывают в атмосферу столько дряни загрязняющую среду и ухудшающую видимость.
Но у этих проблем есть решение.Pyhesty
18.11.2019 15:56Какое решение вы предлагаете?
Повторюсь, в тезисе «Астрономы считают, что спутники связи SpaceX, OneWeb и других компаний угрожают будущему астрономии» не только в этой статье, но и во многих других, не озвучена проблема физического повреждения детекторов обзорных и наблюдательных инструментов с большой аппертурой, которая имеет место быть.ChieF_Of_ReD
18.11.2019 16:40-1Решение? Я не инженер, чтобы выносить свои фантазии, на общий суд, но на сколько мне известно есть насадки на телескопы пользовательские, которые сильно затемняют световое излучение, те же фотографии солнца, а тут имеет место, что нет насадок, которые могли бы автоматически затемнять входящий яркий блик.
Tarakanator
18.11.2019 17:02у меня есть большие сомнения, что можно сделать такой фильтр, который при этом не портил бы качество изображения.
ChieF_Of_ReD
18.11.2019 17:15Цитирую Pyhesty
Камеры стоят десятки и сотни тысяч долларов, и не все могут позволить себе менять их каждую ночь.
По мне лучше запороть пару фотографий, нежели влететь в копеечку, хотя кому как.
Посему, для меня это всё же именно истерика, опять же узнали бы вы имя этого ученого, если бы не это его высказывание?Pyhesty
18.11.2019 19:14вот в этой статье видно сколько летает спутников, а их «всего» 5000, а будет 27000 и большинство на низкой орбите… проще совсем не снимать, чем пытаться «сфотографироть» что-то среди этой милюзги
habr.com/ru/post/419981dipsy
18.11.2019 19:50Сгорел сарай, гори и хата? Я думаю снимать всё равно будут. Ну самый тупой вариант, приходящий в голову, даже если надо защитить матрицу от необратимого физического повреждения из-за яркого спутника — по периметру матрицы размещаем более устойчивую матрицу, которая будет фиксировать «подлёт» яркого пятна к чувствительным элементам и активировать «шторку» или ещё какой-то способ защиты.
Pyhesty
18.11.2019 22:14посмотрите как «вспыхивают» спутники, они летят и в какой-то момент их яркость очень увеличивается, причем это может произойти в любой части кадра.Таким образом, датчики по периметру детектора не помогут (((
habr.com/ru/post/453478
Zenitchik
19.11.2019 00:52«Вспышка» спутника — это проход солнечного зайчика через место наблюдения. Вы же понимаете, что солнечный зайчик не возникнет внезапно в центре кадра?
Tarakanator
19.11.2019 09:58+3А вы понимаете, что зайчик может двигаться со сверхсветовой скоростью. Т.е. никакая подобная система даже теоретически не сможет гарантировать 100% защиты, т.к. сигнал до шторки тупо не успеет дойти.
dipsy
19.11.2019 10:06Это если чёрный-чёрный спутник летит такой, летит, не отсвечивает, и тут… прямо в середине кадра… («боже мой, Джон, они же дети!»)… КАК СВЕТАНЁТ ЗАЙЧИКОМ !@#$!
Тут даже на картинке видно что немного отсвечивает. И таки можно обязать спутники включать габариты при пролете в сумеречное и предрассветное время, когда может пойматься зайчик. А спутники на низкой орбите в ночное время не видны в принципе, т.к. солнце закрыто Землёй.
ChieF_Of_ReD
19.11.2019 13:10А вы знаете, что скорость света в различных средах, таки отличается. по сути нужно просто замедлить скорость на определённом промежутке.
Tarakanator
19.11.2019 13:23в теории это всё равно не даст 100% защиты.
На практике это лишние помехи.
Нет, я не утверждаю, что проблема не решается.
Я утверждаю, что хз как и с какой успешностью она решается.
Пока идеального варианта не видно. А не идеальный… тут практика нужна.ChieF_Of_ReD
19.11.2019 13:48Я утверждаю, что хз как и с какой успешностью она решается.
Ну так давайте не будем истерить и кричать, что всё пропало, рынок есть, спрос есть, проблема есть, соответственно заинтересованные люди есть значит рано или поздно выйдет техническое решение для подобных ситуаций.
Пока идеального варианта не видно. А не идеальный… тут практика нужна.
Хорошего дня.
Zenitchik
19.11.2019 14:43Зайчик — очень большой, и на интенсивность излучения в нём колоколообразная. Пока он будет наползать на телескоп (пусть даже со сверхсветовой скоростью) — яркость будет нарастать плавно. Нужно среагировать на нарастание яркости и защитить угрожаемые датчики.
awdawd2
Все забывают только одно — космос не большой, он ОЧЕНЬ большой, даже на столь низких орбитах. И вот один человек посчитал, так сколько наблюдательного времени потеряют астрономы, если запустить все 27.000 на орбиту. Естественно они будут знать их расположение и корректировать время наблюдений. Знаете сколько — 0,8 % т.е. 1\120 часть времени.
Большинство телескопов могут справиться с этим, говорит Оливье Эно, астроном Европейской южной обсерватории (ESO) в Гархинге, Германия. Даже если все больше компаний запустят мегасозвездия, с астрономами все будет в порядке, говорит он. Эно подсчитал, что если будет запущено 27 000 новых спутников, то телескопы ESO в Чили потеряют около 0,8% своего времени наблюдения с большой выдержкой вблизи заката и рассвета. «Обычно мы не делаем длинных выдержек в сумерках», — говорит он. «Мы уверены, что для нас это не будет проблемой».
Pyhesty
проблема для астрономов выжигание сенсоров, мы получили на ремонт несколько камер с поврежденными микролинзами, от иридиумов или других ярких спутников. В момент когда спутник панелями отражает зайчик, телескоп фактически смотрит на солнце. Камеры стоят десятки и сотни тысяч долларов, и не все могут позволить себе менять их каждую ночь.
EmmGold
хм. А для глаз безопасно ночью в телескоп в небо смотреть?
Pyhesty
я лично несколько раз при наблюдении глазами Иридиумов ловил зайчик, что потом было неприятно глазу и на сетчатке ещё долго было изображение Иридиума.
Максимальная вспышка -9.5, яркость Луны -12, но это всё же по всей площади, а тут в точку фокусируется…
habr.com/ru/post/125071
ps: если смотреть на Луну в телескоп 200мм, то глаза начинают слезиться, а если много смотреть, то потом колет, как песок насыпан…