Сателити задръстват орбитата около Земята

Две новини в последните дни насочиха вниманието ни към Космоса. Милиони фрагменти от космически скали може да са в курс на сблъсък със Земята и Марс, след като НАСА умишлено разби сонда в далечен астероид преди две години, разкрива ново проучване. Космическите „шрапнели“, които ще ударят нашата планета в рамките на десетилетие, не представляват риск за живота на Земята, но може да предизвикат първите метеоритни дъждове, причинени от човека, съобщава LiveScience.

Втората новина е, че сателитите „Старлинк“ от второ поколение излъчват 30 пъти повече радиосмущения от предшествениците си, с което застрашават радиоастрономическите наблюдения, според най-ново проучване на Нидерландския институт по радио астрономия (ASTRON), организацията зад LOFAR.

Успяхме ли да замърсим и пренаселим достатъчно и космическото пространство?

За отговор на този въпрос потърсихме доц. Камен Козарев от Института по астрономия на БАН.

„Винаги може и повече – шегува се ученият. – Но щом се издават разрешения за нови и нови сателити, значи има къде да се разположат. Разрешенията се дават от националните държави. В САЩ сателитите „Старлинк“, които са може би най-известните, имат разрешение от тамошната администрация. Когато става въпрос за обект, изстрелян от дадена държава или компания, регистрирана в дадена държава, разрешенията са от местните власти. Такива са законите в момента – има международни спогодби, но в крайна сметка, националното право преобладава. Освен това международните споразумения са сключени преди години, когато ситуацията в Космоса е била различна и не е имало толкова много сателити.“

Седмично се изпращат стотици сателити, обяснява ученият. Само от компанията „Старлинк“ планират да изстрелят 12 000 за няколко години. „Амазон“ също имат намерение да изпращат сателити, както и компанията OneWeb. Китайска компания планира да изстреля 14 000 сателита.

И проблемът става все по-сериозен за астрономите.

Особено голям е той в оптичната астрономия, при която се наблюдават обекти, които са доста слаби. Неприятното е, когато сателит в това време преминава през полето на телескопите – вижда се  като непрекъсната линия. Това създава затруднения за наблюденията. Особено ако се изследва много отдалечена галактика със слаба светимост, която трябва да се наблюдава с часове. И точно в този момент може да минат няколко сателита и цялото наблюдение да пропадне.

„За да има някакво съжителство между учените, тяхната работа да откриват какво се случва във Вселената, и интересите на обществото, защото тези сателити безспорно помагат за много дейности, имаше някакви идеи за разпределение на времето за наблюдение като се използват умни стратегии. Това означава да знаем предварително орбитата на даден сателит и кога минава той през полето за наблюдение, за да може да се насочат телескопите в друга посока“, обяснява доц. Козарев.

Но в момента сателитите са толкова много, че дори това не е достатъчно.

Астрономите от няколко години говорят и с политици, и със самите компании, защото в интерес на всички е на добра воля да се реши този проблем.

„Доколкото знам „Старлинк“ бяха правили тестове със сателити които са с по-тъмна боя, за да не отразяват толкова слънчевата светлина, когато преминават през обект за наблюдение. Но те пък имат слънчеви панели, освен това се загряват допълнително, защото са боядисани с черна боя и това също води до смущения“, посочва ученият.

Но освен на оптичната астрономия, навалицата от сателити създава проблеми и в радиодиапазона.

От няколко години България започна да развива радиоастрономията

и доц. Камен Козарев е един от радетелите на това. Причината е в неговия интерес към радиоизследванията на Слънцето, особено в ниските честоти – между 1 гигахерц и 10 мегахерца, където може да се наблюдават т.н. радиоизбухвания на Слънцето.

В момента се строи доста голям радиотелескоп до Националната астрономическа обсерватория на Рожен. Той ще бъде и част от LOFAR (Low Frequency Array), пан-европейски разпределен телескоп. LOFAR наблюдава в ниските честоти между 10 и 90 мегахерца. След това се прескача FM лентата, където са радио станциите и се отива във високите честоти 110-250 мегахерца. В сътрудничество с учени от Нидерландия миналата година е направено проучване, в което се проследява дали има излъчване от телекомуникационните сателити. И се оказва, че във високите честоти над 110 мегахерца има излъчване.

„В най-новото проучване, за което стана дума, се вижда, че и в ниските честоти има излъчване – подчертава доц. Козарев. –  И то е 30 пъти по-голямо от предишното поколение сателити на „Старлинк“. Това е нежелано излъчване. Тези сателити нямат никаква работа, нито пък интерес, да излъчват в толкова ниски честоти. Те трябва да излъчват на честоти над 1 гигахерц.“

Според учения проблемът е в това, че явно компонентите на сателитите не са достатъчно качествени или не са достатъчно изолирани и се получава нежелано излъчване като радиошум в изключително широк спектър. И това пречи много на работата на учените, които виждат тези сателити с радиотелескопите.

Телескопите като LOFAR имат много голямо зрително поле и наблюдават голяма част от небето,

така че със сигурност минават много сателити по време на наблюдение. Това е особено неприятно, когато се наблюдават по-слаби обекти на небето. Слънцето е изключително силен източник, но въпреки това на видео, заснето от нидерландски учени, се вижда Слънцето, сателитите и някои от най-ярките радио източници.

„Така че наистина проблемът е много сериозен – категоричен е доц. Козарев. – И това, което трябва да се направи, е да се говори с компаниите, които изстрелват сателити, да им се обърне внимание, за да могат да изчистят този казус. Хубавото в радиообластта е, че това е поправимо. Тук няма отразена слънчева светлина, а е просто излъчване, което ако се изолират правилно компонентите, ако се използват по-качествени компоненти в електрониката на сателитите, това няма да създава препятствия пред нашата работа.“

В оптичната област, обаче, нещата не стоят така.

„Няма как да се спре отразяването на слънчевата светлина от сателита, който минава наблизо. Докато в радиото тези сателити излъчват нарочно в много по-високи честоти – т.е. те не би трябвало изобщо да излъчват в този диапазон на спектъра, където наблюдаваме излъчвания от Вселената“, обяснява ученият.

За съжаление учените няма какво друго да направят, освен да говорят със самите компании и да се надяват на тяхната добра воля, защото в момента няма международни регулации и стандарти за максимално допустимо нежелано излъчване. А в Космоса има и други сателити, освен тези на „Старлинк” и затова е необходимо да има и регулация. Трябва да се приемат стандарти за максимално допустимо излъчване, което не е  нарочно – т.е. на максимален шум в различните диапазони на радио наблюдение.

Колкото до новината за космическия боклук, не сме застрашени, успокоява ученият. Повечето от тези най-многобройни сателити са доста малки и такива отпадъци изгарят при навлизане в атмосферата. Освен това, самите сателити са програмирани след време да изгорят. Те са на относително ниски орбити, където има остатъци от атмосферата на Земята и се получава триене, което забавя тяхната скорост и се стига до изгаряне. Това се контролира и от слънчевата активност. Сегашният период е на много слънчеви избухвания, които излъчват в рентгеновата област, в ултравиолета. И съответно всичката тази светлина нагрява атмосферата и тя се разширява малко, което пък води до повече триене на тези сателити. Така че техният живот е по-малък в периодите на слънчев максимум.

А докъде стигна проектът LOFAR-BG  за създаването на първата професионална радиоастрономическа обсерватория в България?

„В момента се произвежда новия хардуер, който да замени изчислителните системи във всяка една от станциите в  Европа – разказва доц. Козарев. – Това са приемниците и специално създадените компютри, които да правят първоначална обработка на сигналите от всяка една станция. Това е т.н. проект LOFAR 2.0, който ще приключи догодина и ще бъдат сменени компютрите във всички станции. Това ще позволи да се наблюдава в много по-широк честотен диапазон с много по-добра резолюция. Като построим новата станция, ще получим и този нов хардуер.

Отделно от това

върви работата по построяването на българската станция LOFAR – BG,

която ще бъде част от мрежата на LOFAR. В момента се работи по инфраструктурата около самата станция – заравнява се теренът, защото всички антени трябва да бъдат разположени в една и съща равнина. Антенните кръгове ще са два – за ниски и високи честоти. Всички данни се пазят в  архив, разпределен на няколко места в Европа. Година след като учените, поръчали наблюденията, получат данните, те стават публични и достъпни за всички. Нашата станция ще участва в наблюдения заедно с всички други, но ще може да прави и собствени изследвания. Имаме желание да изградим и свой архив.

Няма много телескопи като LOFAR, а той е и най-големият, и най-чувствителният – вижда много неща, които други телескопи не могат. Постоянно се откриват нови галактики, наблюдават се интересни пулсари – пулсиращи неутронни звезди.“

Свързани статии:

Вселена от идеи Чатботовете не са безгрешни Преподавател в Лесотехническия университет е съавтор на публикация в сп. „Нейчър“ Снимка на броя: Медицински университет – София