5K
В последнее время астрономы обеспокоены влиянием на научные исследования спутниковых «мега-созвездий» – массовых запусков больших групп искусственных спутников Земли. Чтобы лучше понять, насколько такие «созвездия» могут ухудшить качество астрономических наблюдений, в Европейской южной обсерватории (ESO) провели исследование, предметом которого в первую очередь стали наблюдения в видимой и инфракрасной области спектра на телескопах ESO, но также принимались во внимание и другие обсерватории. Результаты работы, рассматривающие в общей сложности 18 репрезентативных «созвездий» спутников, планируемых к запуску компаниями SpaceX, Amazon, OneWeb и другими и включающих более 26 тысяч объектов, приняты к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics.
«Оказалось, что телескопы, такие как Очень Большой Телескоп и строящийся Чрезвычайно Большой Телескоп будут испытывать «умеренное воздействие» разрабатываемых спутниковых программ. Влияние спутников более выражено в случае длинных экспозиций (около 1000 секунд): до 3% таких наблюдений может быть испорчено во время сумерек. При более коротких экспозициях ущерб будет меньше: пострадает менее 0,5% наблюдений такого вида. В зависимости от научной задачи, влияние спутников можно уменьшить, внеся изменения в программы наблюдений, хотя такие изменения требуют больших затрат сил и времени. Со стороны производителей эффективным шагом для смягчения вредного воздействия спутников было бы нанесение на их поверхность темного покрытия», – говорится в сообщении ESO.
В исследовании также отмечается, что наиболее уязвимыми для влияния спутников являются 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» прохождения спутников через поле зрения – в зависимости от времени года, часа ночи и степени ограничений, допускаемых предметом наблюдений. Для инструментов этой обсерватории не будет действовать большинство методов смягчения воздействия засветок от спутников, которые могут быть применены на телескопах ESO, хотя сейчас происходит активное изучение других стратегий защиты.
Чтобы полностью осознать степень научных последствий грозящей потери наблюдательных данных и возрастания сложности их анализа требуются дальнейшие исследования. Широкоугольные обзорные телескопы, такие, как в обсерватории Веры Рубин, способны быстро сканировать большие участки неба, что делает эти инструменты критически важными для регистрации короткоживущих явлений – например, вспышек сверхновых или потенциально опасных астероидов. То, что эти телескопы обладают уникальной способностью генерировать очень большие объемы данных и находить объекты, становящиеся наблюдательными целями многих других обсерваторий, заставляет астрономические сообщества и финансирующие науку организации в Европе и по всему миру рассматривать широкоугольные телескопы как высший научный приоритет для будущего развития астрономии.
Как профессиональных астрономов, так и любителей беспокоит и вопрос о том, насколько появление «мега-созвездий» искусственных спутников может исказить первозданную красоту ночного неба. Исследование показывает, что в обсерватории, расположенной в средних широтах, над горизонтом будет находиться около 1600 спутников из «созвездий». Большая их часть будет расположена довольно низко – в пределах 30 градусов над горизонтом. Выше этого предела – то есть, в той части неба, в которой происходит большинство астрономических наблюдений – в каждый момент времени будет находиться около 250 таких спутников. В рассветные и закатные часы они все будут освещаться Солнцем, но к полуночи все большее их число будет попадать в тень Земли.
В исследовании ESO оценена яркость всех этих объектов. Предполагается, что в сумерках примерно до сотни ярких спутников будет видно невооруженным глазом, и приблизительно 10 из них будет находиться выше 30 градусов над горизонтом. Эти числа будут резко уменьшаться по мере того, как будет становиться темнее и спутники войдут в тень Земли. В целом для невооруженного глаза на высоте более 30 градусов над горизонтом новые спутниковые «созвездия» примерно удвоят количество спутников, видимых на ночном небе сейчас.
В эти оценки не входят спутниковые «поезда» – цепочки из многочисленных спутников, видимые непосредственно после массовых запусков. Эффектные и яркие, они видны на протяжении очень короткого времени после заката или перед восходом и только из очень ограниченных областей на Земле.
Стремясь получить сдержанные и реалистичные оценки эффекта появления спутниковых «созвездий», который может в действительности оказаться менее значительным, чем в расчетах, исследование ESO использует различные упрощения и предположения. Чтобы оценить реальное влияние спутников более точно, потребуется более сложное моделирование. В то время как настоящее исследование сосредоточено на телескопах ESO, его результаты применимы и к другим подобным телескопам, работающим в видимой и инфракрасной области, обладающим подобной навесной аппаратурой и решающим подобные наблюдательные задачи.
Спутниковые «созвездия» повлияют также и на работу обсерваторий, работающих в радиодиапазоне, на миллиметровых и субмиллиметровых волнах, в том числе инструментов ALMA и APEX. Это влияние будет рассмотрено в последующих работах.