Een recent onderzoek heeft aangetoond dat satellieten zoals Blue Walker 3 de waarnemingen van de nachtelijke hemel beïnvloeden, wat het conflict tussen heldere satellieten en astronomie benadrukt. Het overal ter wereld online kunnen gaan of een mobiele telefoon kunnen gebruiken, wordt steeds meer als vanzelfsprekend beschouwd, maar de helderheid van het internet en de telecommunicatiesatellieten die mondiale communicatienetwerken ondersteunen, kunnen problemen veroorzaken voor de astronomie op aarde. Een internationaal onderzoek, gecoördineerd door Siegfried Eggl, een lucht- en ruimtevaartingenieur aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign, bevestigde dat recentelijk ingezette satellieten zo helder zijn als sterren die met het blote oog worden waargenomen.
"Door observaties hebben we geleerd dat de BlueWalker 3-satelliet van AST Space Mobility - een prototype-satelliet van een constellatie met een phased array-antenne van ongeveer 700 vierkante meter - een piekhelderheid bereikte van magnitude 0,4, waardoor het een van de helderste objecten aan de nachtelijke hemel is, " zei Eggl. "Hoewel dit een record is, is de satelliet zelf niet onze enige zorg." De niet-getrackte draagraketadapter heeft een schijnbare magnitude van 5,5, wat ook helderder is dan de 7 aanbevolen door de Internationale Astronomische Unie.
Ter vergelijking: de helderheid van sterren die we met het blote oog zien, ligt tussen min 1 en magnitude 6, waarbij min 1 de helderste is. Sirius is de helderste ster, met een helderheid van minus 1 magnitude. Planeten zoals Venus zijn soms helderder en naderen de magnitude van minus 4, maar de zwakste sterren die we kunnen zien zijn rond de 6e magnitude.
"Je zou kunnen denken dat als er heldere sterren zijn, een paar heldere satellieten geen verschil zouden maken. Maar er zijn verschillende bedrijven die van plan zijn sterrenbeelden te lanceren," zei Eggl. "Starlink heeft bijvoorbeeld toestemming gekregen om duizenden satellieten te lanceren, maar het kan zijn dat ze uiteindelijk het volledige verzoek krijgen om tienduizenden satellieten te lanceren."
“Dit is slechts een constellatie van satellieten. Europa en China willen ook hun eigen constellaties vormen, en Rusland ook. De satellieten waar de Verenigde Staten alleen al met de Federal Communications Commission over onderhandelen, staan gelijk aan het lanceren van 400.000 satellieten in de nabije toekomst. Er zijn slechts 1.000 sterren die met het blote oog kunnen worden gezien. Als je daar 400.000 bewegende, heldere satellieten aan toevoegt, zal dat de nachtelijke hemel volledig veranderen.”
Eggl is lid van het Centrum voor de bescherming van donkere en stille luchten tegen satellietconstellaties van de Internationale Astronomische Unie. Hij zei: ‘Blue Walker 3 is zo helder dat de meeste grote telescopen zoals het Rubin Observatorium denken dat het een groot deel van het blootstellingsgebied kan verduisteren. Ze moeten om dezelfde reden al de waarneming van Mars en Venus vermijden, maar we kennen de posities van de planeten, dus we kunnen ze vermijden. We kunnen de posities van alle satellieten niet jaren van tevoren nauwkeurig voorspellen. Het zomaar accepteren van het frequente gegevensverlies van een observatorium van meerdere miljarden dollars is geen optie.’
Hoewel satellieten niet noodzakelijkerwijs de CCD of het ladingsgekoppelde apparaat van de telescoop beschadigen, kunnen ze er nog steeds voor zorgen dat streak-gegevens verloren gaan, zei hij. Extreem heldere satellieten kunnen het hele gezichtsveld verstoren, net zoals sterrenkijken als iemand af en toe met een zaklamp in je ogen schijnt.
Egger zei dat er momenteel verschillende manieren worden onderzocht om dit probleem aan te pakken in samenwerking met het Illinois Advanced Space Systems Laboratory en satellietoperatoren zoals SpaceX.
Starlink onderzoekt hoe je satellietoppervlakken donkerder kunt maken, zodat ze meer zichtbaar licht absorberen en minder reflecteren. Maar deze absorptie genereert warmte. De satelliet moet dan infrarood licht uitzenden, wat betekent dat waarnemingen op optische golflengten geen groot probleem zullen zijn, maar infraroodwaarnemingen misschien wel. En hitte is een van de grootste technische problemen in de ruimte. Dus alles zwart schilderen heeft dezelfde impact.
Een ander SpaceX-idee is om diëlektrische spiegels te gebruiken om de zonnepanelen van de satelliet reflecterender te maken. Met deze spiegels kunnen satellieten reflecties omleiden, zodat ze niet rechtstreeks op de aarde gericht zijn.
"Als SpaceX zijn zonnepanelen in verschillende richtingen zou kunnen richten om flikkering te voorkomen, of deze spiegeltrucs zou kunnen gebruiken, zouden ze veel van de problemen kunnen oplossen die we hebben met optische flikkering op Starlink-satellieten", zei Eggl. "Voor andere leveranciers is het niet zo eenvoudig. AST heeft enorme satellieten met honderden vierkante meters aan elektronische phased arrays erop die moeten communiceren met mobiele telefoons op de grond. Als ze de satellieten kleiner maken, zullen er meer radiosignalen uitlekken via zogenaamde zijlobben, wat van invloed zou kunnen zijn op radioastronomieobservatoria."
Het National Astronomical Observatory geeft er ook de voorkeur aan om satellieten naar het aardoppervlak te richten voor maximale efficiëntie. De oplossingen van Starlink zijn misschien niet eenvoudig te vertalen naar AST-satellieten, dus er zijn nieuwe mitigatiestrategieën nodig.
"We proberen waar mogelijk met de ruimtevaartindustrie samen te werken. We willen hier samen aan werken en iedereen erbij betrekken, want dat is de snelste manier om de missie te volbrengen", zei hij.
Samengestelde bron: ScitechDaily