Европейская Южная обсерватория (ESO) опубликовала результаты исследования, посвященного оценке влияния глобальных спутниковых созвездий на наземные астрономические наблюдения в видимом и инфракрасном диапазоне. Ученые исходили из общей цифры в 26 тыс. новых спутников, которые появятся на околоземных орбитах в случае полной реализации планов SpaceX, Amazon, OneWeb и других компаний.
Исследователи пришли к выводу, что большие телескопы, наподобие VLT и строящегося Чрезвычайно большого телескопа ESO (ELT), подвергнутся «умеренному воздействию» со стороны спутниковых созвездий. Влияние будет более выраженным в случае длинных экспозиций (около 1000 с). До 3% таких наблюдений может быть испорчено во время сумерек — промежутков времени между закатом и наступлением полной темноты (или соответственно между началом рассвета и восходом Солнца). При более коротких экспозициях ущерб окажется меньше и составит менее 0,5%.
Наблюдения, проводимые в другое время ночи, почти не пострадают: спутники будут находиться в тени Земли, не отражая на нее солнечный свет. В зависимости от научной задачи влияние созвездий можно уменьшить, внося изменения в программы наблюдений телескопов ESO. Речь идет следующих мерах:
- предварительное вычисление положений космических аппаратов с целью избежать их попадания в поле зрения телескопа;
- прекращение экспозиции (закрывание затвора) в момент пересечения спутником края поля зрения;
- ограничение наблюдений областями неба, находящимися в тени Земли, где спутники не освещаются Солнцем.
Однако эти методы применимы не для всех научных наблюдательных задач. Что касается операторов космической техники, то с их стороны эффективным шагом для смягчения вредного воздействия спутников было бы нанесение на их поверхность темного покрытия, уменьшающего отражательную способность.
Наиболее «уязвимыми» для глобальных созвездий станут широкоугольные обзоры неба, в особенности выполняемые на больших телескопах. Например, в обсерватории Веры Рубин Национального научного фонда США от 30% до 50% экспозиций могут испытать «серьезное воздействие» из-за прохождения спутников через поле зрения. Точная цифра будет зависеть от таких факторов, как время года, час ночи и положение объекта наблюдения. К сожалению, для инструментов этой обсерватории неприменимо большинство методов снижения помех со стороны спутников, которые могут быть использованы на телескопах ESO.
Ученые также попытались ответить на вопрос, как глобальные созвездия повлияют на картину ночного неба. В настоящее время вокруг Земли обращается около 34 тыс. объектов, размер которых превосходит 10 см, из них примерно 5500 — это спутники, в том числе около 2300 действующих. Остальные являются фрагментами космического мусора (верхние ступени ракет и их обломки, фрагменты, образовавшиеся при столкновениях космических аппаратов и т.п.). В любой момент времени в любой точке земной поверхности порядка 2 тыс. таких объектов находятся над горизонтом. В сумерках примерно 5-10 из них освещены Солнцем и имеют достаточную яркость, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Но что будет в случае развертывания на орбите 26 тыс. новых аппаратов?
Исследователи пришли к выводу, что в средних широтах над горизонтом будет видно около 1600 спутников из глобальных созвездий. Большая их часть расположится довольно низко — в пределах 30° над горизонтом. Выше этого предела — то есть в той части неба, в которой происходит большинство астрономических наблюдений — в каждый момент времени окажется около 250 таких спутников. В рассветные и закатные часы они все будут освещаться Солнцем, но к полуночи практически все войдут в тень Земли.
Сотрудники ESO попытались оценить яркость всех этих объектов. Предполагается, что в сумерках до сотни спутников окажутся видны невооруженным глазом, и приблизительно 10 из них будет находиться более чем в 30° над горизонтом. Их блеск будет измеряться 3-4-й звездной величиной (для сравнения: Полярная звезда имеет 2-ю звездную величину, а объект третьей величины в 2,5 раза слабее). Указанные числа начнут резко уменьшаться по мере потемнения. В целом для невооруженного глаза на высоте более 30° над горизонтом новые спутниковые созвездия примерно удвоят количество искусственных объектов по сравнению с тем, что видно на ночном небе сейчас.
В эти оценки не входят «спутниковые поезда» — цепочки из многочисленных аппаратов, существующие какое-то время непосредственно после массовых запусков. Также стоит подчеркнуть, что исследователи не затрагивали вопрос влияния глобальных созвездий на обсерватории, работающие в радиодиапазоне (на миллиметровых и субмиллиметровых волнах).
По материалам: https://www.eso.org
