Когда-то для того, чтобы насладиться видом бесчисленных звезд, было достаточно просто поднять голову и взглянуть на ночное небо. Сегодня эта простая возможность становится все более дефицитной из-за увеличения количества спутников на орбите Земли, которые отражают солнечный свет и создают новую форму светового загрязнения. В ответ на эту проблему ученые предлагают неожиданное решение — материал Vantablack, демонстрирующий способность к поглощению почти всего света, попадающего на его поверхность.
Тихая революция над нашими головами
В течение последних десяти лет доступ к освоению космоса не ограничивается только государственными структурами. Частные организации, например SpaceX с проектом Starlink, предпринимают активный вывод на орбиту тысячи спутников. В настоящее время на низкой околоземной орбите функционирует более 8 000 спутников, а общее число космических объектов превышает 13 000. Ожидается, что к 2030 году эта цифра может увеличиться в четыре раза.
У этого технологического прогресса есть и негативные последствия, которые особенно ощутимы ночью. Спутники, отражая солнечный свет, увеличивают яркость неба, затрагивая даже те области, которые ранее не были подвержены световому загрязнению. Впервые в истории человечества некоторые районы планеты испытывают засветку, исходящую из космоса.
Угроза для астрономии и экосистем
Для астрономов это серьезная проблема. Яркие следы спутников уже негативно влияют на работу чувствительных телескопов, ухудшая качество изображений далеких галактик. Согласно исследованиям, группировки спутников, подобные Starlink, способны повысить яркость ночного неба на 1% в определенных областях. Несмотря на то, что это значение кажется небольшим, оно создает значительные трудности при изучении глубокого космоса.
Изменения, происходящие с ночным небом, негативно влияют и на окружающую среду. Многие животные используют темноту для ориентации, поиска добычи и воспроизводства. Искажение естественного освещения способно вызвать нарушение равновесия в экосистемах.
Сверхчерное покрытие как решение
Для решения этой задачи ученые предложили новаторский подход: снижение заметности спутников с помощью покрытия их сверхчерным материалом. Одним из таких материалов является Vantablack, разработанный британской компанией Surrey NanoSystems в 2014 году. Он представляет собой вертикально выровненные углеродные нанотрубки и обладает способностью поглощать до 99,965% видимого света, что делает объект практически невидимым.
Ранее Vantablack применялся в искусстве, оптике и военных разработках, однако теперь планируется его использование в космической отрасли.
Испытания в реальных условиях
Университет Суррея и компания Surrey NanoSystems объявляют о начале проекта JUPITER (Совместная университетская программа обучения, образования и исследований в области орбитальной деятельности). В рамках этого проекта в следующем году на орбиту будет выведен мини-спутник Jovian 1, размеры которого сопоставимы с обувной коробкой. Одна из его сторон будет покрыта улучшенной версией Vantablack 310, способной поглощать 98% света и адаптированной для использования в космической среде.
Благодаря этому эксперименту станет возможной оценка эффективности покрытия в снижении яркости, исходящей от спутника. В случае успешного проведения испытаний, данную технологию можно будет расширить и применить в большем масштабе.
Борьба за темное небо
Для исследователей это не просто техническое испытание, а соревнование на скорость. « Огромные группировки спутников способны существенно преобразить облик ночного неба », — отмечает Астха Чаттурведи, аспирантка Университета Суррея. « Необходимо проанализировать все доступные методы для уменьшения их видимости ».
В 2023 году Международный астрономический союз принял решение о защите ночного неба, официально признав его важной частью научного и культурного наследия. Специалисты акцентируют внимание на том, что их задача состоит не в приостановке развития, а в обеспечении его соответствия принципам сохранения звездного неба.
Будущее космоса — черное?
Успешное завершение испытаний Jovian 1 может открыть новую эпоху «невидимых» спутников, не оказывающих помех астрономическим наблюдениям и не нарушающих природные циклы. Чтобы человечество могло продолжать наблюдать за звездами, возможно, потребуется затемнить сам космос – парадоксально, но, вероятно, это самое эффективное решение.