Satelity zakłócają obserwacje teleskopów kosmicznych. Astronomowie tracą coraz więcej danych
Satelity zakłócają obserwacje kosmosu na coraz większą skalę. Nowe badanie wykazało, że aż 73,3 proc. zdjęć wykonanych przez teleskop SPHEREx zostało zanieczyszczonych smugami satelitów. Astronomowie ostrzegają, że w najbliższych latach problem może się nasilić.
Satelity zakłócają obserwacje kosmosu na coraz większą skalę
W ramach nowego badania naukowcy z Ames Research Center NASA odkryli, że 73,3 proc. zdjęć wykonanych między majem a wrześniem 2025 roku przez nowy teleskop kosmiczny SPHEREx było zanieczyszczonych co najmniej jednym śladem sztucznego satelity. W przyszłości sytuacja ta będzie się jednak pogarszać. Badanie zostało opublikowane w serwisie arXiv.
Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer (SPHEREx) został zaprojektowany do mapowania całego nieba w bliskiej podczerwieni, co oznacza długi czas ekspozycji i jednocześnie obejmuje bardzo szerokie kadry. Oba te czynniki sprzyjają zakłóceniom powodowanym przez orbitujące satelity.
Smugi satelitów coraz większym problemem dla teleskopów kosmicznych
Zwykle tego typu zanieczyszczenia światłem kojarzone są przede wszystkim z teleskopami naziemnymi. Jednak SPHEREx porusza się po orbicie 700 km nad powierzchnią planety. Najwyraźniej nawet to nie wystarcza, by uniknąć smug świetlnych. Średnio na każdą ekspozycję przypadało 2,18 śladu, z których większość układała się w charakterystyczny wzór „X”, odpowiadający ścieżkom orbitalnym megakonstelacji satelitów.
Zdaniem naukowców nie ma prostego sposobu poradzenia sobie z tym problemem. SPHEREx wykorzystuje automatyczny algorytm „sample up-the-ramp”, który chroni instrument przed promieniowaniem kosmicznym. Gdy nagły impuls energii trafia w piksel, system przerywa zbieranie danych dla tego piksela, aby zapobiec jego nasyceniu. Jednak komercyjne satelity są obecnie tak jasne, że uruchamiają ten system nawet bez udziału promieniowania kosmicznego.
Astronomowie tracą coraz więcej danych obserwacyjnych
Powstałe obrazy zawierają coś, co astronomowie określają mianem „śladów kolejowych”, gdzie oślepiająco jasny środek smugi jest usuwany, ale równoległe linie po bokach pozostają trwale odciśnięte na zbieranych obrazach naukowych. W rezultacie dane fotometryczne dotyczące wszystkiego, co znajduje się pod tymi smugami, zostają utracone.
Jednak SPHEREx nie był jedyną ofiarą tego problemu. Kilka lat temu inne badanie wskazało, że odsetek zdjęć z Teleskopu Hubble’a zanieczyszczonych przez satelity wzrósł z 2,8 proc. na początku lat 2000 do 5,9 proc. w 2021 roku. Hubble nie wykonuje tak szerokich ujęć jak SPHEREx, ale również na niego wpływa rosnąca liczba satelitów.
Megakonstelacje satelitów mogą pogłębić kryzys
Projektanci satelitów próbowali różnych sposobów ograniczenia tego problemu, między innymi stosując ciemniejsze powłoki lub specjalne osłony zmniejszające jasność optyczną. Jednak nowsze systemy, takie jak centra danych AI czy satelity łączności komórkowej direct-to-cell, są nawet czterokrotnie większe od obecnych satelitów, co eliminuje potencjalne korzyści wynikające z ciemniejszych powłok i czyni je jednymi z najjaśniejszych obiektów na niebie.
Jak wskazują badacze, sytuacja będzie się tylko pogarszać. Do Federalnej Komisji Łączności Stanów Zjednoczonych wpłynęły ostatnio wnioski o zatwierdzenie około 2 milionów satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej, podczas gdy obecnie znajduje się tam około 20 tys. obiektów. Jeśli zostaną zatwierdzone i wyniesione na orbitę, symulacje przeprowadzone w ramach nowego badania wskazały, że nawet 100 proc. zdjęć SPHEREx będzie zanieczyszczonych smugami satelitów, co oznacza znaczący wzrost względem obecnego poziomu około 73 proc. Przeciętne zdjęcie zawierałoby wtedy aż 189 smug.
Naukowcy ostrzegają przed katastrofą dla astronomii
Jak podkreślają astronomowie, byłaby to katastrofa dla urządzeń obserwacyjnych znajdujących się poniżej lub w płaszczyźnie orbitalnej, w której funkcjonują megakonstelacje satelitów. Niestety dotychczas nie wypracowano porozumienia w tej sprawie ani potencjalnego rozwiązania problemu.
Emil Gołoś
