Астрономы предлагают SatHub для решения растущей угрозы спутниковых мегакозвездий

На изображении показаны диагональные линии, вызванные светом, отраженным группой из 25 спутников Starlink, проходящих через поле зрения телескопа в обсерватории Лоуэлл в Аризоне во время наблюдений группы галактик NGC 5353/4 25 мая 2019 года.

На изображении показаны диагональные линии, вызванные светом, отраженным группой из 25 спутников Starlink, проходящих через поле зрения телескопа в обсерватории Лоуэлл в Аризоне во время наблюдений группы галактик NGC 5353/4 25 мая 2019 года. (Изображение предоставлено Викторией Гирджис / Обсерватория Лоуэлла)





Некоторые астрономы предлагают создать «SatHub» для устранения растущей угрозы, которую спутниковые мегакозвездия представляют для ночного неба, но для этого необходимы финансирование и поддержка.

По словам членов команды, основной целью международного проекта SatHub будет реализация и адаптация планов наблюдений по мере появления новых спутников. Вторичной целью будет обучение, разъяснительная работа и анализ спутников на низкой околоземной орбите для более широкого сообщества.

SatHub был одной из ключевых рекомендаций, появившихся на недавнем семинаре под названием Satellite Constellations 2 (SATCON2), чтобы выяснить, как астрономы могут лучше всего проводить наблюдения в условиях быстро растущего числа спутников. (Некоторые спутниковые компании также участвовали в обсуждениях на семинаре.)



Связанный: Астрономы попросили комитет ООН защитить ночное небо от мегакозвездий

«Это может включать предложение в Международный астрономический союз», - заявила сопредседатель SATCON2 Конни Уокер на предварительной пресс-конференции 16 июля, имея в виду идею SatHub. МАС - одна из крупнейших организаций, представляющих астрономов и астрономы во всем мире.

«У них недавно был звонок в такой центр, так что следите за новостями», - добавил Уокер, ученый из NOIRLab Национального научного фонда.



Предложения должны поступить в IAU 10 сентября, и обсуждения, вероятно, продолжатся как минимум до конца 2021 года, добавили представители на семинаре. Они не указали сроки, когда SatHub может быть доступен, но это, вероятно, будет в значительной степени зависеть от финансирования.

В идеале компании, которые отправляют спутники в космос, должны вкладывать деньги в центр, сказала Мередит Ролз, научный сотрудник Вашингтонского университета, которая также была председателем рабочей группы по наблюдениям в SATCON2.

«Идея состоит в том, чтобы иметь единое окно для всех ваших потребностей, связанных с наблюдениями группировок спутников на низкой околоземной орбите», - сказал Ролз во время пресс-конференции. «Мы действительно хотели бы опередить это и не изобретать колесо, имея множество отдельных разрозненных групп, занимающихся проблемой, и вместо этого иметь единое место приземления для всех этих различных наблюдений и связанных анализов на суше».



SATCON2 преследовал три цели, согласно пресс-релиз от NOIRLab и Американского астрономического общества (AAS), которые совместно организовали семинар: выяснить, что требуется для реализации предыдущих рекомендаций SATCON1 2020 года; чтобы астрономы и операторы спутников работали вместе над политическими рамками и стратегиями; и увеличить разнообразие всех заинтересованных сторон.

В прошлом году участники SATCON1 подготовили отчет, в котором предупреждали, что влияние на астрономию спутниковых мегакозвездий на низкой околоземной орбите «оценивается в диапазоне от незначительного до экстремального». В отчете говорится, что телескопы для обзора всего неба, которые зависят от длительной световой экспозиции без помех, почувствуют наибольший эффект.

Отчет: Спутниковые мегакозвездия могут оказать `` экстремальное '' влияние на астрономию

Ключевые рекомендации с 2020 года включал ограничение высоты спутника на низкой околоземной орбите до 370 миль (600 километров); уменьшение яркости спутника; разработка программного обеспечения для обработки изображений, позволяющего минимизировать следы спутников; и обеспечение широкого доступа к орбитальной информации о спутниках, чтобы астрономы могли указывать от них в сторону.

В этом году астрономы SATCON2 указали на проблемы, связанные с растущими темпами запусков спутников. По словам Джонатана Макдауэлла, астронома Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, который был сопредседателем рабочей группы по алгоритмам SATCON2, среди выводов было то, что потребуется существенное развитие программных решений.

«Мы пытались определить, какое существующее программное обеспечение имеет отношение к программным проблемам, но мы обнаружили, что многие из них предназначены для конкретных инструментов или конкретных обсерваторий, и потребуется некоторая работа для обобщения», - предупредил он во время беседы. пресс-конференция. «Кроме того, есть большие пробелы, в которых просто не существует программного обеспечения. Нам действительно нужны значительные усилия по разработке программного обеспечения, а это потребует значительных ресурсов и финансирования ».

Поскольку спутники запускаются постоянно, а разработка программного обеспечения требует времени, «нам понадобятся эти ресурсы как можно скорее», - добавил Макдауэлл. И деньги потребуются не только на программное обеспечение, добавил он: в частности, это может сильно повлиять на спектроскопические наблюдения, поэтому некоторым обсерваториям, вероятно, придется потратить деньги на оборудование, такое как вспомогательные камеры наблюдения.

Проблема также выходит за рамки технических вопросов. Другие часто упоминаемые проблемы созвездий включают космический мусор и скопление людей с точки зрения радиопомех между спутниками. Эти вопросы не обсуждались на семинаре, но были дискуссии относительно воздействия на коренные народы, поскольку отсутствие доступа к небу рассматривается как культурная утрата, сказал Джеймс Ловенталь, профессор астрономии в Смит-колледже в Нортгемптоне, штат Массачусетс, который был сопредседателем рабочей группы по взаимодействию с сообществом SATCON2. (Тем не менее, предупредил он, не все коренные народы хотят одного и того же.)

«Небо принадлежит всем, - сказал Ловенталь. «На людей влияют перемены в небе. Мегакозвездия - это глобальная проблема, потому что космос - это всеобщее достояние. Небо является частью окружающей среды ... и экосистемы зависят от ночного неба и друг от друга, что отражает перекрестный, взаимозависимый характер многих аспектов этой сложной проблемы ».

Ловенталь предположил, что, предлагая политические решения, заинтересованные стороны должны учитывать уроки, извлеченные из прошлых глобальных соглашений об общем достоянии, таких как Монреальский протокол 1987 г. по веществам, разрушающим озоновый слой, что привело к некоторым ограничения на ХФУ . Но не все такие соглашения были настолько успешными, сказал он.

«Телефоны, поезда, самолеты, автомобили, ископаемое топливо, сам Интернет - все эти технологии ворвались на сцену, были разрушительными, вызвали глубокие изменения в обществе, за которыми последовали некоторые меры регулирования и принятия законов. Некоторые были более успешными, чем другие, в защите общественных интересов », - сказал Ловенталь.

Один из способов смягчить проблему мегакозвездий может заключаться в том, чтобы те, кто участвует в спутниковых созвездиях, предвидели столкновения задолго до запуска спутников, сказал Ричард Грин из обсерватории Стюарда Университета Аризоны, директор обсерватории большого бинокулярного телескопа и председатель рабочей группы по политике SATCON2.

Связанный: Загрязнение воздуха из-за повторного входа спутников мегакозвездия может вызвать озоновую дыру 2.0

На этом изображении, запущенном 24 мая 2019 года, виден парк интернет-спутников SpaceX Starlink, готовый к развертыванию на орбите.

На этом изображении, запущенном 24 мая 2019 года, виден парк интернет-спутников SpaceX Starlink, готовый к развертыванию на орбите.(Изображение предоставлено SpaceX)

Рабочая группа по политике «хотела побудить операторов учитывать влияние на астрономию на ранних этапах разработки своих созвездий», - сказал Грин. Признавая, что SpaceX «Создает спутники собственными силами, большинство других компаний заключают контракты на строительство», - добавил он. «Они могут скорректировать дизайн на раннем этапе, но это очень сложно изменить, когда они находятся в производстве».

Среди других мер рабочая группа по вопросам политики призвала отдельные страны, которые несут ответственность за свои запускающие объекты в соответствии с Договором Организации Объединенных Наций по космосу 1967 года, признанным в рамках международного космического права, выдавать лицензии операторам спутников только после того, как их воздействие на окружающую среду станет очевидным. были оценены и сведены к минимуму.

Грин отметил, что, несмотря на возраст Договора по космосу, он остается полезным инструментом для обсуждения политики. «Это очень гибкая основа, которая обеспечивает принципы, в соответствии с которыми страны могут работать вместе, чтобы определить, как какое-то новое явление, такое как группировки спутников, соответствует ожиданиям космической державы», - сказал он.

Созвездия - не новая концепция в освоении космоса, но в последние годы их количество стало быстро расти из-за возможности запускать флот небольших, но эффективных спутников на одной ракете. Наиболее часто упоминается группировка SpaceX Starlink, которая насчитывает около 1630 действующих спутников по состоянию на июль 2021 года. согласно расчетам от McDowell, и быстро растет.

«Мы начали семинары SATCOM после запуска в мае 2019 года первого транша спутников Starlink», - сказал на пресс-конференции сопредседатель SATCOM2 Джефф Холл, астроном из обсерватории Лоуэлла в Аризоне.

Это привело к мысли, что мы все должны собраться вместе, в смысле сообщества, и посмотреть, что можно сделать с некоторыми из воздействий на астрономию. Мы знаем, что эти спутники, возможно, в миллиард раз ярче, чем самые слабые объекты, изучаемые астрономами, и оказывают значительное влияние на наземные обсерватории, которым для проведения своих исследований требуется чистое темное небо ».

SpaceX в конечном итоге надеется иметь до 42000 спутников Starlink, предоставляющих услуги широкополосного доступа, и все больше компаний стремятся увеличить свой собственный парк, в том числе Amazon. Проект Койпер (который еще не запустил ни один корабль) и OneWeb , которая уже подняла 254 действующих спутника.

Ловенталь похвалил некоторые спутниковые компании за их «значительное и существенное участие в планировании этого семинара», а также за обещание «выделить ресурсы» для уменьшения влияния спутниковых группировок.

При этом он указал на проблемы. По его словам, пока нет жестких правил, заставляющих компании настраивать свои спутники для помощи в астрономических наблюдениях. Кроме того, конкуренция уже была жесткой и привела к банкротствам. Хотя Ловенталь не назвал каких-либо подробностей, одним из наиболее часто приводимых примеров является недавнее судебное разбирательство по делу OneWeb по главе 11 и последующая смена владельца.

«Даже бизнес-модель находится на шаткой почве», - сказал он. «Мы уже видели банкротства, и наличие полностью нерегулируемой атмосферы также не обязательно является лучшим для них. Я думаю, что существует широкое согласие относительно того, что регулирование произойдет. Конечно, это медленный процесс, но именно это мы и начинаем с этого семинара ».

По словам представителей, более 350 астрономов, операторов спутников, специалистов по космической политике и сторонников темного неба - неба с минимумом светового загрязнения и спутниковых помех - посетили SATCON2 из 40 стран. Окончательный отчет будет доступен примерно в конце сентября.

Следите за сообщениями Элизабет Хауэлл в Twitter @howellspace. Подписывайтесь на нас в Twitter @Spacedotcom и на Facebook.