Согласно новому исследованию НАСА, загрязнение изображений Хаббла спутниками может достигать 96%
Новое исследование, проведенное исследователями НАСА, выявило растущую угрозу космической астрономии, которая может серьезно поставить под угрозу наблюдения с помощью таких знаковых телескопов, как Хаббл. Моделирование показывает, что мегагруппировки спутников на низкой околоземной орбите (НОО) могут искажать до 96% изображений, полученных некоторыми инструментами, превращая исследование космоса во все более трудную задачу.
В исследовании, опубликованном в научном журнале Nature, проанализирован сценарий будущего с прогнозом одновременной работы до 560 тысяч спутников. Такие компании, как SpaceX с проектом Starlink и Amazon с проектом Kuiper, находятся в авангарде этого расширения, целью которого является обеспечение высокоскоростного Интернета во всем мире, но которое имеет непредвиденные последствия для науки.
Проблема заключается в ярких следах, которые оставляют спутники, пересекая поле зрения телескопов. Эти следы отраженного света от Солнца могут затенять далекие небесные объекты с низкой яркостью, такие как галактики и туманности, делая недействительными данные, сбор которых занимает часы или дни и имеет решающее значение для развития человеческих знаний о Вселенной.
Масштабы проблемы на низкой орбите
Низкая околоземная орбита (НОО) — это область космоса, простирающаяся на высоту до 2000 километров, идеальная для спутников связи из-за низкой задержки. Однако это удобство превратило этот район в крайне перегруженное пространство, причем за последние годы количество активных объектов выросло в геометрической прогрессии.
Этот ускоренный рост обусловлен резким снижением затрат на запуск — технологическим достижением, возглавляемым частными компаниями, разработавшими многоразовые ракеты. То, что когда-то было исключительной прерогативой государственных учреждений, теперь превратилось в конкурентный и быстро растущий рынок.
Космические телескопы под прямой угрозой
Исследование НАСА было сосредоточено на воздействии на четыре важных космических инструмента. Три из них, которые работают на низкой орбите, сталкиваются с перспективой того, что почти все их изображения (96%) будут затронуты следами спутников в самом пессимистическом сценарии, когда все запланированные группировки осуществятся.
Космический телескоп Хаббл, один из самых важных в истории, также находится под угрозой. Расположенный на высоте примерно 540 километров, он может подвергнуть риску около 40% долгосрочного воздействия. Хотя этот показатель ниже, он все равно представляет собой значительную потерю времени наблюдения и научного качества.
Разница в степени загрязнения обусловлена высотой. «Хаббл» вращается чуть выше большинства запланированных спутниковых группировок, что дает ему небольшое преимущество. Однако растущая плотность объектов на НОО означает, что даже это преимущество может со временем уменьшиться.
Экспоненциальное ускорение запусков
С 2019 года количество объектов, отслеживаемых на низкой орбите, выросло с нескольких тысяч до более чем 20 000, и эта статистика подчеркивает скорость новой коммерческой космической гонки. Ракетные технологии многоразового использования, такие как Falcon 9 от SpaceX, стали основным катализатором, сделавшим возможным запуск десятков спутников за одну миссию.
Leia Também
Samsung выпускает новое обновление системы с новыми функциями для пользователей Galaxy Watch 4
Значительная скидка на Galaxy S25 Plus снижает стоимость в интернет-магазине до уровня ниже 4500 реалов.
Слух предполагает, что Nintendo готовит специальное издание Switch 2 с ремейком Ocarina of Time
Правительства и компании нескольких стран уже объявили об амбициозных планах по запуску сотен тысяч дополнительных спутников к концу десятилетия. Эти сети предназначены для самых разных целей: от наблюдения за Землей до предоставления интернет-услуг отдаленным регионам.
Прогноз использования НАСА 560 тысяч спутников представляет собой предельный сценарий, учитывая, что все проекты, одобренные в настоящее время или анализируемые международными регулирующими органами, фактически реализованы. Эта оценка служит предупреждением мировому сообществу о необходимости более устойчивого орбитального планирования.
Обеспокоенность не ограничивается только активными спутниками. Увеличение космического движения также увеличивает риск столкновений, которые могут привести к образованию облаков опасного мусора. Этот мусор, движущийся с очень высокими скоростями, представляет угрозу как для действующих спутников, так и для будущих космических миссий, в том числе пилотируемых.
Пострадают и наземные обсерватории.
Световое загрязнение от спутников не является проблемой исключительно орбитальных телескопов; Наземные обсерватории сталкиваются с не менее серьезной, а возможно, даже более сложной проблемой. Ярким примером является обсерватория Веры К. Рубин, расположенная в Чили. Его миссия, предназначенная для скорого ввода в эксплуатацию, состоит в том, чтобы каждые несколько дней отображать все видимое небо с помощью 3,2-гигапиксельной камеры. Это проект беспрецедентного масштаба, который обещает произвести революцию в астрофизике.
Моделирование показывает, что даже при значительно меньшем количестве спутников, например 50 000, до 80% изображений Рубина могут иметь яркие следы. Принципиальное отличие состоит в том, что в отличие от космического телескопа, который теоретически может корректировать свою орбиту, наземная обсерватория является фиксированной. Невозможно отклониться или маневрировать, чтобы избежать спутникового трафика, что делает проблему постоянной проблемой, которую астрономам придется обойти со сложными программными алгоритмами, чтобы попытаться очистить данные с неизбежной потерей информации.
Решения и меры по смягчению последствий обсуждаются
Столкнувшись с тревожным сценарием, научное сообщество и спутниковые операторы активно обсуждают возможные меры по смягчению последствий, хотя ни один из них не предлагает полного решения. Одним из наиболее изученных предложений является использование на спутниках покрытий с низкой отражающей способностью, таких как темные краски или такие материалы, как Vantablack, которые поглощают большую часть падающего света. SpaceX уже опробовала этот подход на некоторых своих спутниках Starlink, добившись снижения яркости, но следы, хотя и более слабые, не были полностью устранены и все еще могут мешать чувствительным наблюдениям. Другой фронт действий предполагает оптимизацию орбит и проектирование спутников так, чтобы минимизировать время, в течение которого они отражают солнечный свет в сторону Земли, особенно в сумерках, критическом периоде для астрономических наблюдений. Скоординированные маневры и обмен данными о местоположении в реальном времени между всеми операторами также имеют важное значение, но требуют такого уровня международного сотрудничества и регулирования, которого пока не существует. Стоит отметить, что космический телескоп Джеймса Уэбба невосприимчив к этой конкретной угрозе, поскольку он работает на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли, далеко за пределами досягаемости созвездий на НОО, что подчеркивает уникальную уязвимость обсерваторий, близких к нашей планете.
Будущее астрономических наблюдений
Растущее загрязнение ночного неба напрямую угрожает фундаментальным областям исследований — от поиска экзопланет и признаков жизни до мониторинга астероидов, которые могут представлять опасность для Земли. Научные проекты, на разработку и финансирование которых ушли десятилетия, рискуют серьезно ухудшить качество и эффективность, требуя срочных и совместных действий, чтобы гарантировать, что небо продолжает оставаться окном во Вселенную.
