Астрономы получили разрешение на использование лазерного оружия против спутников Starlink.

Поклонники SpaceX с интересом следят за успехами компании, а астрономы с сожалением замечают, как труд их становится сложнее после каждого запуска спутников Starlink. Прогресс не обходится без потерь. Поэтому научные ассоциации стремятся уменьшить негативное влияние большого числа искусственных объектов в околоземном пространстве на качество данных телескопов. Некоторые решения кажутся радикальными – например, лазеры для корректировки адаптивной оптики могут работать непрерывно при наличии спутника Starlink. А это десятки ватт излучения!

В Общественной обсерватории Альгой (юг Германии) проводились испытания новой технологии создания лазерной опорной звезды на телескопе. Фотограф случайно запечатлел молнию одновременно с лучом лазера. Тестирование состоялось в 2011 году по заказу Европейской южной обсерватории (ESO), которая владеет несколькими телескопами с адаптивной оптикой в Чили. Мощность лазера составляла 20 ватт / ©ESO, M. Kornmesser / Автор: Telestis Scaevinius.

Многие современные оптические телескопы, как начиная с середины 2010-х годов, так и модернизированные системы более ранней постройки, используют адаптивную оптику. Такая система позволяет корректировать искажения, вносимые земной атмосферой в поток света. Это радикально повышает разрешающую способность инструментов, но требует сложных технических решений, таких как специальные деформируемые зеркала.

Для выявления влияния турбулентных воздушных потоков в атмосфере на волновой фронт требуется источник света с неизменными и хорошо изученными характеристиками. Например, яркая звезда позволяет анализировать поток ее излучения и определить параметры искажений для внесения корректив.
Но таких звезд мало, поэтому секторы обзора телескопов, использующих подобный ориентир, получаются ограниченными. Решение — не искать природные яркие звезды, а создавать их искусственно.
лазерная опорная звезда».

Телескоп освещается лазером, который возбуждает атомы в верхних слоях атмосферы, заставляя их ярко светиться. Длина волны излучения подбирается для достижения необходимой высоты появления опорной звезды. В современных системах чаще всего используют желтые лазеры (589,2 нанометра), возбуждающие атомы натрия, которых много на высоте от 80 до 105 километров (мезосфера) — выше турбулентных слоев. Мощность излучателей измеряется десятками ватт и автоматически отключается при возможности столкновения с самолетом или спутником.

В авиации всё понятно: большинство самолетов имеют радиосигналы для связи с диспетчерами. ADS-BАвтоматика должна отслеживать трафик по открытым каналам. В этом нет сложности, ведь обсерватории находятся в регионах с малой интенсивностью авиасообщения. Спутники представляют больший вызов: их орбитальные параметры постоянно меняются, и эфемериды нужно обновлять систематически. Laser ClearingHouse (LCHЕе применяют не только астрономы, но и военные, которые иногда направляют мощные лазеры в космос. Если луч попадает на не зарегистрированный в каталоге спутник, то это уже его беда.

Внешний вид второго поколения спутников Starlink пока остается загадкой. Первый запуск состоялся в декабре 2022 года, но аппараты под обтекателем по онлайн-трансляции не отличались от спутников поколения 1,5. Полное обновление планировалось вместе с запуском системы Starship, так как возможности Falcon 9 недостаточно для выведения большего количества крупных и тяжелых спутников. Для плотно упакованных аппаратов дополнительные 20-40 ватт энергии, доставляемые лазером, могут стать критичной нагрузкой на систему терморегуляции.

Поэтому заносить спутники в LCH— в интересах их хозяев. Но против этого рассуждения. SpaceXТеперь из этого места уберут все аппараты этой группы. Starlink. Это часть договоренностиВзаимодействие между частной компанией Илона Маска и Национальным научным фондом Соединенных Штатов. NSFАстрономы смогут непрерывно вести наблюдения в течение всей ночи благодаря новому инструменту. Это существенный шаг вперед и пример для других организаций, планирующих или уже развертывающих свои собственные сети спутников.

Кроме возможности направлять лазерный луч на свои устройства. SpaceXПринято ещё несколько обязательств. Например, спутники прекратят передачу радиосигналов при нахождении над районами размещения радиотелескопов. Вдобавок второе поколение аппаратов… StarlinkНесмотря на увеличение размеров, спутник сохранит низкую отражающую способность. Цель — чтобы видимая звездная величина спутников была более 7 (чем меньше, тем ярче), то есть их не должно быть видно невооруженным глазом. Учитывая высоту орбиты, астрономам будет доступно не менее трех часов непрерывных наблюдений за ночь.

Напомним, эти обязательства почти полностью совпадают с требованиями Международного астрономического союза. IAU) и Международной ассоциации темного неба (IDAОб инициативах организаций по убеждению владельцев спутниковых группировок в учёте потребностей научного сообщества. Naked Scienceписал в апреле 2021 года. То есть SpaceXВзаимодействует с астрономическими объединениями и удовлетворяет их запросы. сообщил портал SpaceNews, IDAВсё же обратилась в суд к Федеральной комиссии по связям США. FCC), которая частично одобрила запуск второго поколения спутников Starlink.

Международная ассоциация темного неба считает, что регулятор не провел экологическую оценку модернизированных аппаратов и использует неточную трактовку законов, сравнивая околоземное пространство с земной средой.

Интересно, что соглашение между SpaceX и астрономами через NSF можно назвать лишь частично вынужденным. Законодательной базы для требований по снижению заметности спутников нет и разработать её будет не скоро. Однако выступая в роли арбитра, FCC поставила компании Маска условие одобрения заявки на регистрацию спутников — начать переговоры с учёными и договориться о чём-то. Получается, SpaceX пошла дальше необходимого сейчас и создает прецедент, который отразится на всех участниках отрасли в будущем.

Ранее другая компания предоставляла услуги спутниковой связи. попытался задержать запуск первого поколения StarlinkАргументируя свою позицию, заявитель указал на отсутствие экологической оценки воздействия их деятельности на атмосферу. Суд признал претензию необоснованной. Новая судебная тяжбы по built на менее надежной базе.

Одобрение FCCВ прошлом декабре регулятор дал разрешение. SpaceXЗапланировано вывести на орбиту 7500 аппаратов второго поколения из почти 30 тысяч. Остальные будут ждать — нужно подумать и о других компаниях, которым тоже нужны радиочастоты и безопасное пространство между орбитами.

Такой подход никак не влияет на планы по развертыванию. StarlinkПоскольку оборудование и так постоянно обновляется, его совершенствуют на основе эксплуатации, в концепцию вносятся изменения — например, исключается дополнительный «слой» аппаратов. V-диапазоне, SpaceX отказалась, имеющиеся платформы справляются.