Laut einer neuen NASA-Studie könnte die Kontamination von Hubble-Bildern durch Satelliten 96 % erreichen
Eine neue Studie unter der Leitung von Forschern am Nasa zeigt eine wachsende Bedrohung für die Weltraumastronomie auf, die möglicherweise Beobachtungen mit legendären Teleskopen wie Hubble ernsthaft gefährden könnte. Simulationen deuten darauf hin, dass Megakonstellationen von Satelliten im erdnahen Orbit (LEO) bis zu 96 % der von einigen Instrumenten aufgenommenen Bilder verunreinigen können, was die Erforschung des Kosmos zu einer immer größeren Herausforderung macht.
Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie analysierte das Zukunftsszenario mit der Prognose von bis zu 560.000 gleichzeitig arbeitenden Satelliten. Empresas wie SpaceX mit seinem Starlink-Projekt und Amazon mit dem Projeto Kuiper stehen an der Spitze dieser Expansion, die darauf abzielt, weltweit schnelles Internet bereitzustellen, die jedoch unvorhergesehene Folgen für die Wissenschaft hat.
Das Problem liegt in den hellen Spuren, die Satelliten hinterlassen, wenn sie das Sichtfeld der Teleskope kreuzen. Esses Lichtspuren, die von reflektiert werden
Das Ausmaß des Problems im niedrigen Orbit
Órbita Baixa von Diese Bequemlichkeit hat das Gebiet jedoch zu einem extrem überlasteten Raum gemacht, mit einem exponentiellen Anstieg der Anzahl aktiver Objekte in den letzten Jahren.
Dieses beschleunigte Wachstum wird durch die drastische Senkung der Startkosten vorangetrieben, ein technologischer Fortschritt, der von privaten Unternehmen vorangetrieben wird, die wiederverwendbare Raketen entwickelt haben. Was einst die ausschließliche Domäne von Regierungsbehörden war, ist heute zu einem wettbewerbsintensiven und schnell wachsenden Markt geworden.
Weltraumteleskope sind direkt bedroht
Die Nasa-Studie konzentrierte sich auf die Auswirkungen auf vier wichtige Weltrauminstrumente. Três von ihnen, die im niedrigen Orbit operieren, stehen im pessimistischsten Szenario, in dem alle geplanten Konstellationen zum Tragen kommen, vor der Aussicht, dass fast alle ihrer Bilder (96 %) von Satellitenspuren beeinflusst werden.
Auch der Telescópio Espacial Hubble, einer der wichtigsten in der Geschichte, ist gefährdet. Posicionado In einer Höhe von etwa 540 Kilometern könnten etwa 40 % seiner langfristigen Exposition beeinträchtigt sein. Embora Wenn der Index niedriger ist, bedeutet dies immer noch einen erheblichen Verlust an Beobachtungszeit und wissenschaftlicher Qualität.
Der Unterschied in der Kontaminationsrate ist auf die Höhe zurückzuführen. Hubble kreist knapp über den meisten geplanten Satellitenkonstellationen, was ihm einen leichten Vorteil verschafft. Contudo, die zunehmende Objektdichte in LEO bedeutet, dass selbst dieser Vorteil mit der Zeit abnehmen kann.
Exponentielle Beschleunigung der Starts
Seit 2019 ist die Zahl der im niedrigen Orbit verfolgten Objekte von einigen Tausend auf über 20.000 gestiegen, eine Statistik, die die Geschwindigkeit des neuen kommerziellen Wettlaufs ins All unterstreicht. Wiederverwendbare Raketentechnologie wie die Falcon 9 von SpaceX war der Hauptkatalysator und ermöglichte den Start Dutzender Satelliten in einer einzigen Mission.
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Regierungen und Unternehmen mehrerer Nationen haben bereits ehrgeizige Pläne angekündigt, bis zum Ende des Jahrzehnts Hunderttausende zusätzlicher Satelliten zu starten. Essas-Netzwerke sind für verschiedene Zwecke konzipiert, von der Beobachtung von Terra bis hin zum Angebot von Internetdiensten für abgelegene Regionen.
Die Prognose von 560.000 Satelliten, die von Nasa genutzt werden, stellt ein Grenzszenario dar, wenn man bedenkt, dass alle Projekte, die derzeit von internationalen Regulierungsbehörden genehmigt oder analysiert werden, tatsächlich umgesetzt werden. Die Schätzung von Essa dient der Weltgemeinschaft als Warnung vor der Notwendigkeit einer nachhaltigeren Orbitalplanung.
Die Sorge beschränkt sich nicht nur auf aktive Satelliten. Die Zunahme des Weltraumverkehrs erhöht auch das Risiko von Kollisionen, die zur Bildung gefährlicher Trümmerwolken führen können. Esses-Trümmer, die sich mit sehr hoher Geschwindigkeit fortbewegen, stellen eine Bedrohung sowohl für betriebsbereite Satelliten als auch für zukünftige Weltraummissionen, einschließlich bemannter, dar.
Auch Bodenobservatorien sind betroffen
Lichtverschmutzung durch Satelliten ist kein Problem, das nur bei umlaufenden Teleskopen auftritt; Bodengestützte Observatorien stehen vor einer ebenso ernsten, vielleicht sogar noch komplexeren Herausforderung. Ein bemerkenswertes Beispiel ist das Observatório Vera C. Rubin, das sich im Chile befindet. Projetado soll bald in Betrieb gehen. Seine Mission ist es, alle paar Tage den gesamten sichtbaren Himmel mit einer 3,2-Gigapixel-Kamera zu kartieren, ein Projekt von beispiellosem Ausmaß, das die Astrophysik zu revolutionieren verspricht.
Simulationen zeigen, dass selbst bei einer deutlich geringeren Anzahl von Satelliten, beispielsweise 50.000, bis zu 80 % der Rubin Bilder von hellen Spuren durchzogen sein können. Der entscheidende Unterschied besteht darin, dass ein bodengestütztes Observatorium im Gegensatz zu einem Weltraumteleskop, das theoretisch seine Umlaufbahn anpassen kann, fest installiert ist. X_NM1__
Lösungen und Schadensbegrenzung werden diskutiert
Angesichts des alarmierenden Szenarios diskutieren die wissenschaftliche Gemeinschaft und die Satellitenbetreiber aktiv über mögliche Abhilfemaßnahmen, obwohl keine eine vollständige Lösung bietet. Einer der am meisten erforschten Vorschläge ist die Verwendung von Beschichtungen mit geringem Reflexionsvermögen auf Satelliten, beispielsweise dunklen Farben oder Materialien wie Vantablack, die den größten Teil des einfallenden Lichts absorbieren. SpaceX hat diesen Ansatz bereits auf einigen seiner Starlink-Satelliten getestet und dabei eine Verringerung der Helligkeit erzielt, aber die Spuren sind zwar schwächer, aber nicht vollständig beseitigt und können empfindliche Beobachtungen immer noch beeinträchtigen. Bei Outra geht es darum, Umlaufbahnen zu optimieren und Satelliten so zu konzipieren, dass sie die Zeit, in der sie Sonnenlicht in Richtung Terra reflektieren, minimieren, insbesondere während der Dämmerung, einer kritischen Zeit für astronomische Beobachtungen. Manobras-Koordinaten und der Austausch von Echtzeit-Positionsdaten zwischen allen Betreibern sind ebenfalls von wesentlicher Bedeutung, erfordern jedoch ein Maß an internationaler Zusammenarbeit und Regulierung, das es noch nicht gibt. Vale betont, dass Telescópio Espacial James Webb gegen diese besondere Bedrohung immun ist, da es 1,5 Millionen Kilometer von Terra entfernt operiert, weit außerhalb der Reichweite der Sternbilder im LEO, was die einzigartige Verwundbarkeit von Observatorien in der Nähe unseres Planeten verdeutlicht.
Die Zukunft der astronomischen Beobachtung
Die zunehmende Verschmutzung des Nachthimmels bedroht unmittelbar grundlegende Forschungsbereiche, von der Suche nach Exoplaneten und Lebenszeichen bis hin zur Überwachung von Asteroiden, die eine Gefahr für Terra darstellen könnten. Bei Projetos, deren Entwicklung und Finanzierung Jahrzehnte gedauert hat, besteht die Gefahr, dass ihre Qualität und Wirksamkeit ernsthaft beeinträchtigt werden, sodass dringende und gemeinsame Maßnahmen erforderlich sind, um sicherzustellen, dass der Himmel weiterhin ein Fenster zum Universum ist.
