Ученые обнаружили, что все большее количество снимков, сделанных культовой орбитальной обсерваторией, прерывается проходящими спутниками.
Данные ученых поступили только до 2021 года, и с тех пор SpaceX и другие компании запустили еще тысячи спутников, и ожидается, что в ближайшие годы на орбиту выйдет еще больше.
Космический телескоп "Хаббл", известный тем, что делает впечатляющие снимки космоса, продвигая область астрономии, находится под угрозой.
Частные компании запускают тысячи спутников, которые подвергают телескоп фотобомбированию, создавая длинные яркие полосы и кривые света, которые невозможно удалить. И проблема только усугубляется.
Исследование, опубликованное в четверг в журнале Nature Astronomy, показывает увеличение процента изображений, записанных Хабблом, которые портятся проходящими спутниками. И данные поступают только до 2021 года. С тех пор SpaceX и другие компании запустили еще тысячи спутников, и ожидается, что многие другие выйдут на орбиту в ближайшие годы, что повлияет на "Хаббл" и, возможно, на другие телескопы в космосе.
“Мы будем жить с этой проблемой. И это повлияет на астрономию ”, - сказал Джонатан Макдауэлл, астроном из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, который не принимал участия в исследовании. "Будет наука, которая не может быть выполнена. Заниматься наукой будет значительно дороже. Будут вещи, которых нам не хватает ".
Наследие космического телескопа "Хаббл" невозможно переоценить. Благодаря обсерватории мы теперь знаем, например, что Вселенной 13,8 миллиарда лет, что в центре большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры и что звезды образуются в результате бурных процессов. Снимки “Хаббла”, в том числе великолепные облака газа и пыли в "столпах творения" и вид почти 10 000 галактик в "сверхглубоком поле Хаббла", никогда не перестают вдохновлять.
Но количество спутников на орбите значительно увеличилось с тех пор, как "Хаббл" был запущен в 1990 году, и теперь он смотрит на космос через поле спутников.
Изогнутый спутниковый след, который, по словам исследователей, вероятно, является результатом относительного движения Хаббла и спутника.
Яркий, близкий и не в фокусе спутниковый след, захваченный Хабблом.
В мае 2019 года SpaceX запустила свою первую партию спутников Starlink, предназначенных для трансляции интернет-сигналов по всему миру. Вскоре после этого среди астрономов возник протест, которые были обеспокоены тем, что полосы Starlink поставят под угрозу ряд кампаний по наблюдению за Вселенной с помощью телескопов на Земле.
В ответ Илон Маск, основатель и исполнительный директор SpaceX, предложил астрономам обойти проблему, переместив телескопы на орбиту.
Но Хаббл, который находится на низкой околоземной орбите примерно в 335 милях над поверхностью Земли, на самом деле находится менее чем в 10 милях ниже большинства спутников Starlink. Это означает, что обсерватория и другие орбитальные космические телескопы по-прежнему сталкиваются с помехами от спутниковых группировок. "Вы не только должны разместить свои телескопы в космосе, но и поставить их выше всего остального трафика", - сказал доктор Макдауэлл.
“Я думаю, мы будем вынуждены сделать это в ближайшие десятилетия”, - сказал он. Но это невозможно для нынешних телескопов на низкой околоземной орбите или космических аппаратов’ которые правительства строят и запускают в ближайшие годы.
Чтобы количественно оценить влияние спутниковых группировок на Хаббл, Шандор Крук, астроном из Института внеземной физики Макса Планка в Германии, и его коллеги проанализировали архив изображений, сделанных с 2002 по 2021 год.
Им помогли сотни гражданских ученых, которые изучали изображения, чтобы пометить те, на которых есть четкие спутниковые полосы. Затем этот набор данных использовался в качестве обучающего набора для алгоритма машинного обучения, который проанализировал более 100 000 отдельных фотографий Хаббла. Их результаты показывают, что вероятность увидеть спутник на изображении Хаббла с 2009 по 2020 год составляет всего 3,7 процента. Но вероятность увидеть один из них в 2021 году составляет 5,9 процента — увеличение, которое, по их словам, соответствует Starlink. На момент анализа на орбите находилось 1562 спутника Starlink. Другая компания, OneWeb, запустила 320 спутников.
Три спутниковых трассы на одном изображении Хаббла. Исследователи отметили, что разные ракурсы, вероятно, не связаны.
Даже если в ближайшие годы будет запущено всего 100 000 спутников, а запланировано еще много, это увеличит количество спутников в 10 раз с момента проведения исследования. Примерно на 50 процентах снимков "Хаббла" будет обнаружен один.
Марк Маккофрин, астроном из Европейского космического агентства и соавтор нового исследования, уверен в их анализе, но отмечает, что на данный момент это лишь незначительная проблема. Как правило, "Хаббл" делает несколько снимков, которые накладываются друг на друга — метод, который уничтожит все спутники.
И НАСА соглашается. “Хотя такие анализы могут показать постепенное увеличение обнаруженных спутниковых следов с течением времени, большинство из этих полос легко удаляются с помощью стандартных методов сокращения данных, и большинство поврежденных изображений все еще можно использовать”, - сказала пресс-секретарь в отношении последнего исследования. "Спутниковые полосы в настоящее время не представляют серьезной угрозы для научной эффективности Хаббла и анализа данных".
Эта угроза возрастает, когда "Хаббл" обозревает большую полосу неба. Тогда он может сделать только один или два снимка, прежде чем перенаправить свою камеру. Если со спутника будет сброшена фотобомба с одного из этих изображений, изображение, возможно, придется сбросить.
Кроме того, спутники могут представлять серьезную угрозу для телескопа, который еще не запущен. В конце этого года Китай планирует отправить "Сюньтянь", также известный как Китайский обзорный космический телескоп, на низкую околоземную орбиту. У "Сюньтянь" будет большее поле зрения, чем у "Хаббла", что значительно затруднит проскальзывание спутников незамеченными.
“Эти спутники сразу же очень серьезно повлияют на него”, - сказал доктор Макдауэлл.
И Xuntian не может просто стартовать на более высокую орбиту. План Китая заключается в том, чтобы телескоп находился на одной орбите с космической станцией Тяньгун, чтобы астронавты могли при необходимости отремонтировать его.
Неизвестный спутник попал в поле зрения Хаббла. SpaceX заявила, что испробовала множество методов затемнения своих спутников, но также надеется в конечном итоге увеличить свой флот до 42 000 спутников Starlink.
Представитель SpaceX отказался комментировать новое исследование, но указал на прошлые усилия компании по смягчению последствий Starlink. Компания испробовала множество методов затемнения своих спутников, в том числе зеркальную пленку, предназначенную для отвода света от земли. Но Мег Швамб, ученый-планетолог из Королевского университета в Белфасте, которая не участвовала в исследовании, беспокоится, что вместо этого свет будет направлен вверх и потенциально может ухудшить ситуацию для космических телескопов.
На данный момент слишком много неизвестных, включая конечное количество спутников.
SpaceX надеется в конечном итоге увеличить свой флот до 42 000 спутников Starlink. На рынке также присутствуют многие другие компании: Amazon, британский спутниковый провайдер OneWeb, китайская компания Galaxy Space и даже правительства. В ближайшие годы планируется запустить в общей сложности 431 713 спутников.
"На данный момент это немного безумное безумие", - сказал доктор Маккофрин.
Эта оценка основана на заявках в Федеральную комиссию связи США и Международный союз электросвязи. Но даже если бы было запущено всего 100 000 спутников, это увеличило бы количество спутников на орбите в 10 раз с момента проведения нового исследования — это означает, что примерно на 50 процентах снимков Хаббла будет обнаружен спутник. И если бы у каждого другого изображения была полоса спутников, исследователи беспокоятся о том, сколько полезной информации можно было бы собрать.
“Когда Хаббл перестанет быть полезным?” - спросил доктор Маккофрин. “Это может произойти через 10 или 20 лет, но вполне возможно, что наступит момент, когда вы скажете:" Давайте больше не будем беспокоиться”.
