Как Starlink повлияет на наблюдательную астрономию?

тлдр; было выполнено некоторое моделирование и многое другое, но в целом влияние этих созвездий довольно негативное, но потенциально управляемое.

Хорошо, здесь есть что распаковать. Прежде всего, хотя люди знали о Starlink и думали об этом, моделирование воздействия на обсерватории еще не произошло во многих местах.

Это заявление опубликовала главная обсерватория LSST, которая провела моделирование;

LSST особенно чувствителен к ярким следам этих спутников из-за беспрецедентного произведения LSST поля зрения и площади сбора света. Большинство изображений LSST будут содержать такой след, если осуществятся планы по созданию нескольких созвездий LEOsat. Первая группа спутников Starlink достаточно яркая на рассвете и в сумерках (когда LSST будет проводить съемку), поэтому след превысит насыщение датчика, создавая неисправимые артефакты в данных Заявление LSST

AURA (владельцы LSST) предоставили некоторую дополнительную информацию;

Научная группа проекта LSST моделировала потенциальное воздействие на наблюдения LSST. Их последнее обновление предварительных результатов от ноября 2019 года показывает, что (при условии полного развертывания запланированных спутников) почти каждое воздействие в течение двух часов после заката или восхода солнца будет иметь спутниковую полосу. В летние месяцы время наблюдений в сумерках может быть на 40% меньше (зимой меньше), а насыщение датчиков спутниками может продолжаться и после астрономических сумерек. Из-за рассеяния света в оптике яркими спутниками научная полезность всей экспозиции иногда может быть сведена на нет. Обнаружение околоземных астероидов, которые обычно исследуются в сумерках, будет особенно затронуто. Исследования темной энергии также чувствительны к спутникам из-за полос, возникающих на изображениях. Очень важно избегать насыщения полос. Команда LSST отмечает, что «для всего созвездия Starlink в любой момент ночи будет видно более 200 спутников на низкой околоземной орбите (НОО). Это увеличится к середине 2020-х годов с дополнительными запланированными группировками спутников LEO».Заявление АУРА

Я нашел некоторые другие авторитетные астрономы, которые опубликовали заявления, касающиеся рассматриваемой проблемы, но у них не так много информации о потенциальном воздействии этих созвездий.

По состоянию на июнь 2019 года IAU заявил, что

Мы еще не понимаем влияние тысяч этих видимых спутников, разбросанных по ночному небу Заявление МАС

В связи с отсутствием информации AAS создала этот опрос, чтобы собрать как можно больше информации о воздействии на различные обсерватории, чтобы они могли быть лучше информированы: AAS Survey Насколько я могу судить, результаты опроса не еще не вышел, и, конечно же, когда он будет выпущен, он даст много информации о потенциальных последствиях и о том, как с ними справиться.

Это свойства, которые AAS ожидает от созвездия из 1584 спутников Starlink.

• Считайте, что спутники видны только на высоте ≥ 30 градусов и под прямыми солнечными лучами или в полутени Земли.
• магнитуда 5
• спутники пересекают небо за 4 минуты
• 6-9 спутников, видимых в любое время в течение 1 часа, начиная (заканчивая) в 12-градусных -вечерних (утренних) сумерках
• пространственная плотность на небе ~ 7E-4 град-2
• угловая скорость по небу ~ 0,5 - 1 град/сек

Что касается радиоастрономии, NRAO были достаточно довольны SpaceX Starlink, хотя могут быть проблемы с другими созвездиями, такими как Oneweb. Заявление NRAO, обеспокоенность Oneweb

Что касается предыдущего пункта, все это происходит с оговоркой, что Starlink потенциально является только одним из, возможно, 4 или 5 созвездий LEO. Даже если SpaceX будет действовать ответственно, вам все равно придется убедить всех остальных сделать то же самое, что может быть непросто.

SpaceX и AAS вместе работают над способами уменьшения влияния Starlink на астрономию. AAS по смягчению воздействия группировок спутников

Люди думали, и на эту тему выходили статьи.

В этой статье говорится, что в сумерках на определенных широтах одновременно могут быть видны до сотен спутников.

IAU выпустил это заявление , которое частично основано на этой статье . Пока неизвестно, как именно Starlink повлияет на наблюдательную астрономию, поскольку многое о Starlink еще неизвестно (отражающее покрытие спутников, точное количество и т. д.). Основными точками помех для наблюдений в видимом диапазоне длин волн (аналогичные исследования в области радио еще предстоит провести), изложенными в заявлении, являются

• количество спутников над горизонтом в любой момент времени будет от ~ 1500 до нескольких тысяч
• когда ночное небо станет темным, около 160 спутников будут освещены спутниками выше 30 °, где происходит большинство наблюдений.
• следы спутников созвездия будут достаточно яркими, чтобы насытить современные детекторы на больших телескопах
• для LSST будет затронуто до 30% 30-секундных изображений в сумерках.
• даже если положение спутников сообщается заранее, что позволяет обсерваториям планировать свои наблюдения на основе Starlink, большое количество спутников может добавить значительные и сложные накладные расходы к планированию и проведению астрономических наблюдений.

Влияние Starlink на наблюдательную астрономию также описано в разделе 4 этой недавней статьи . В дополнение к уже упомянутым пунктам это указывает на то, что

• поскольку космические телескопы очень дороги, их трудно ремонтировать и они имеют ограничения по размеру и весу, на их борту размещаются только зрелые технологии. Наземные обсерватории необходимы для тестирования новых технологий. Из-за этого Starlink может помешать разработке новых видов наблюдательных инструментов.
• летом спутники Starlink можно было видеть всю ночь, со спутником в каждом квадратном градусе, что делало невозможным использование широкоугольного телескопа.
• широкоугольные, но и наблюдения с длительной выдержкой будут затруднены
• поиск околоземных объектов (астероидов, которые могут приближаться к Земле) основан на обнаружении различий между двумя изображениями одной и той же части неба. Спутники, проходящие по небу, усложняют задачу
• даже если более темное покрытие делает спутники невидимыми невооруженным глазом, они все равно будут появляться на астрономических изображениях (особенно на изображениях с длинами волн, отличными от видимых), и затенять фоновые объекты.
• эти спутники будут светить в радиодиапазоне, в частности в диапазоне 12-18 ГГц, который содержит линии водорода и гидроксила (ОН). Эти две линии очень важны в радиоастрономии, и сообщения со спутников будут насыщать детекторы.

См. также эту статью в Nature на эту тему.