Космічні телескопи тепер переповнені слідами супутників

На жаль, є ще більше поганих новин щодо ясного неба. Нова стаття, доступна в препринті на arXiv від дослідників Центру досліджень Еймса NASA, повідомляє, що 73,3% зображень, зібраних новим космічним телескопом SPHEREx агентства з травня по вересень минулого року, були забруднені принаймні одним слідом штучного супутника. І з цього моменту ситуація лише погіршиться.

На жаль, це не є несподіванкою. Спектро-фотометр для історії Всесвіту, епохи реіонізації та дослідження льоду (SPHEREx) був спроектований для картографування всього неба в ближньому інфрачервоному світлі. Це означає, що він має тривалі часи експозиції і охоплює дуже велику частину видимого неба в будь-який момент часу. Обидва ці фактори є рецептом для перешкод від орбітальних супутників.

Зазвичай цей тип світлового забруднення в основному асоціюється з наземними телескопами. Але SPHEREx є орбітальним супутником, що подорожує по орбіті на висоті 700 км над поверхнею Землі. Очевидно, навіть цього було недостатньо, щоб уникнути світлових слідів. В середньому було 2,18 слідів на експозицію, більшість з яких зосереджені в патерні «X», що імітує орбітальні траєкторії супутникових мегаконстеляцій.

Фрейзер обговорює потенційні обмеження на кількість супутників, які ми можемо запустити.

Здається, немає простого способу впоратися з цими перешкодами. SPHEREx використовує автоматизований алгоритм «sample up-the-ramp», щоб захистити себе від випадкових космічних променів. Коли раптовий енергетичний сплеск від одного з цих променів потрапляє на піксель, система зупиняє збір даних на цьому пікселі, щоб уникнути насичення. Але комерційні супутники тепер настільки яскраві, що вони активують цю систему без допомоги випадкових космічних променів.

Отримані зображення мають те, що автори описують як «залізничні» сліди, де сліпучий центр сліду видалено, але паралельні лінії, що проходять поряд з ним, назавжди закарбовані в науковій образотворчості. В результаті зображення втрачають фотометричні дані про все, що приховане під рейками.

Якщо ці новини не були достатньо поганими, SPHEREx не є єдиним, хто страждає від цієї долі. Кілька років тому інша команда на чолі з Сандором Круком опублікувала дослідження, яке показало, що частка зображень Хаббла, перетворених супутниками, зросла з 2,8% на початку 2000-х до 5,9% у 2021 році. Справді, Хаббл не робить таких широких знімків, як SPHEREx, але той факт, що один з найшанованіших космічних телескопів, що досі працює, страждає від тієї ж проблеми, не є добрим знаком.

Фрейзер обговорює переваги використання ультра-чорної фарби - хоча це не вирішить усі проблеми забруднення.

Дизайнери супутників намагалися вжити різні заходи для пом'якшення цієї проблеми, включаючи темні покриття або спеціалізовані візори для зменшення їх оптичної яскравості. Але нові системи, такі як прямі до стільникових веж або центри даних на основі ШІ, в чотири рази більші за існуючі супутники, усуваючи будь-яку потенційну вигоду від темніших покриттів і закріплюючи їх як одні з найяскравіших об'єктів на небі.

І з цього моменту ситуація лише погіршиться. Нещодавні подання до FCC були зроблені для затвердження до 2 мільйонів супутників на низькій орбіті Землі, порівняно з приблизно 20 000, які наразі перебувають на орбіті. Якщо їх затвердять і запустять, моделювання з нової статті прогнозують, що 100% зображень SPHEREx будуть забруднені слідом супутника, що є значним збільшенням від поточного рівня забруднення ~73%. І середнє зображення матиме 189 слідів.

Не потрібно говорити, що це катастрофічно для спостережних платформ нижче або в орбітальній площині, де існують ці супутникові мегаконстеляції. І різні групи вже багато років б'ють на сполох щодо цієї потенційної катастрофи. На жаль, здається, що не було жодного руху в напрямку укладення міжнародної угоди для вирішення цієї проблеми. Сподіваємося, ця стаття стане ще одним каталізатором для нарешті вирішення цієї проблеми.