Около двух лет назад компания Starlink запустила первую партию шестидесяти спутников в космос. Телекоммуникационная компания, принадлежит технологическому магнату Илону Маску, она выпустит в космос 12 тысяч спутников, хотя они объявили, что это число может вырасти до впечатляющих 40 тысяч. С помощью этого масштабного проекта компания планирует обеспечить недорогой доступ в интернет с низкой задержкой по всей планете.
Starlink – не единственная компания с такими планами. Британская OneWeb уже также вступила в гонку. Естественно, это сделает и Amazon. И китайские компании. И европейские. Согласно подсчетам, в течение ближайших десяти лет на орбите Земли будет от 50 тысяч до 100 тысяч новых спутников; это превышает количество всех известных спутников вращающихся вокруг Земли на этот момент более чем в десять-двадцать раз.
Неожиданное световое загрязнение беспрецедентного масштаба
Спутники Starlink необычно яркие. Многие, если не большинство, можно увидеть невооруженным глазом в начале и в конце ночи. У них нет собственного источника света. Двигаясь вокруг Земли, они освещаются Солнцем. Солнечный свет отражается от их поверхности, и тогда мы видим их с Земли. Спутники на низкой орбите видно лишь в вечерних сумерках и на рассвете. А те, что вращаются на большей высоте, освещаются Солнцем дольше, поэтому их можно видеть на протяжении ночи. Яркий спутник, оказавшийся в поле зрения телескопа во время астрономического наблюдения, оставляет яркий след на полученном изображении. Чрезвычайно яркие следы спутников Starlink наносят вред чувствительным астрономическим камерам, угрожая качеству дальнейших наблюдений.
Эта проблема бросила серьезный вызов профессиональной оптической астрономии. Больше всего пострадают обсерватории, изучающие меняющиеся астрофизические объекты. Многие процессы во Вселенной – сверхновые, всплески гамма-лучей, слияние нейтронных звезд – за короткое время излучают много света. На случайной части неба внезапно появляется новый источник, чтобы потом померкнуть и исчезнуть за несколько дней. Самый простой способ найти такие изменчивые процессы – это искать их с помощью телескопов и камер с большим полем зрения. Однако такие наблюдения, вероятнее всего, будут нарушены спутниками. Поскольку удалять следы спутников из изображений достаточно сложно, чувствительные наблюдения слабых галактик также примут удар. Наблюдения нужны и для космологии. Для изучения темной материи и темной энергии нужны наблюдения чрезвычайно слабых галактик, для которых нужно точно определить размер. Длинные спутниковые следы, которые нужно будет удалять с изображений, будут добавлять шум к изображению, чем могут помешать открытию слабых объектов.
За последние несколько лет было построено несколько обсерваторий, посвященных исследованию меняющихся астрономических объектов. Одной из них будет обсерватория имени Веры Рубин. Расположенный в Чили телескоп имеет восьмиметровое первичное зеркало и огромное поле зрения. Обсерватория будет проявлять тысячи новых меняющихся процессов каждый вечер. Она также будет наблюдать за миллионами слабых галактик. Созвездие спутников серьезно угрожают научному потенциалу обсерватории.
Проблемы радио/космического мусора
С самого начала на радиоастрономию влияли телекоммуникационные компании, как с земли, так и из космоса. Чтобы сохранить радионебо для астрономических исследований, астрономам удалось защитить несколько полос в радиочастотном спектре. Астрономы имеют эксклюзивное право на эти полосы.
Защищенные или нет, но компании, как и правительства, как известно, не идеальны. Слишком много раз радиоастрономы обнаруживали в своих радиочастотах загрязнения, влияющие на чувствительные наблюдения. Пока не ясно, в какой мере новые созвездия спутников повлияют на радиоисследования. Это станет известно после того, как спутники начнут полноценно функционировать. Но если мы не будем действовать, может быстро случиться так, что «досадные ошибки» лишат астрономию драгоценных частей радиочастотного спектра.
Еще одним беспокойством является огромное количество новых спутников. Давно известно, что мы теряем контроль над количеством спутников и космическим мусором. Низкая орбита Земли настолько переполнена, что существует большая вероятность столкновений между спутниками и спутниками с одной стороны и обломками мусора с другой. Столкновения случались и раньше. Из-за увеличения количества спутников существует опасность того, что в будущем столкновение приведет к цепному столкновению, уничтожившему множество спутников (синдром Кесслера). Такая катастрофа усугубила бы космическую деятельность на длительное время.
Спутниковые операторы следят за орбитами, и в случае опасности столкновения, орбита одного из спутников будет несколько изменена. Такие маневры нельзя выполнять бесконечно, они сложны и используют много топлива. В будущем тесные встречи будут более частыми. Хорошая координация между всеми операторами спутников будет жизненно важной. Недавно вызвала беспокойство плохая коммуникация между Starlink и Европейским космическим агентством в сентябре 2019 года во время близкой встречи двух их спутников.
Что теперь?
Астрономы были спокойны до того, как Starlink и другие компании начали запуск роев спутников. Для уменьшения пагубного влияния спутников и предотвращения дальнейшего ущерба, было организовано несколько семинаров, конференций и встреч.
Нельзя отрицать важность развития телекоммуникаций. Но дело в том, что такие проекты разрабатывают и осуществляют в спешке без необходимых размышлений и долгосрочной стратегии. Международное регулирование космоса имеет важное значение и для предотвращения негативных последствий в астрономии, и для уменьшения космического мусора.
