Pomiary wskazały, że firmie SpaceX udało się stworzyć nieco mniej odbijające światło słoneczne satelity Starlink. Jednak to nie koniec – satelity są wciąż dobrze widoczne z obszarów ciemnego nieba.
Na ilustracji: Koncepcja artystyczna VisorSat – satelita Starlink wyposażony w rozkładaną przyłbicę, która osłania anteny przed światłem słonecznym. Wizjer jest oczywiście przezroczysty dla częstotliwości radiowych.
Źródło: SpaceX
Pierwsze wystrzelenie satelitów Starlink na orbitę, mające miejsce dwa lata temu, zaalarmowało astronomów. Samotne satelity krążące po nocnym niebie są powszechne, ale w maju 2019 roku obserwatorzy byli świadkami bezprecedensowej parady zaskakująco jasnych obiektów maszerujących kolejno po sobie przez niebo.
Była to pierwsza seria z floty liczącej obecnie ponad 1000 satelitów, które firma kosmiczna SpaceX umieściła na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO). Aby zapewnić Ziemi szerokopasmowe łącze kosmiczne, SpaceX planuje początkową „konstelację” 1400 Starlinków, ale ostatecznie chce wypełnić tę orbitalną sieć aż 42 000 obiektami. Zarówno badacze, jak i obserwatorzy gwiazd obawiają się, że Starlinki – oraz wiele innych podobnych, planowanych dziś konstelacji satelitarnych – mogą poważnie zaburzyć nasze ciemne niebo.
Trzeba jednak przyznać, że SpaceX przynajmniej próbuje rozwiać obawy astronomów. Pierwsza próba przyciemnienia Starlinków („DarkSat”) poprzez pomalowanie pewnych ich części na czarno spowodowała niestety problemy termiczne.
Druga próba dotyczyła osłony przeciwsłonecznej podobnej do przyłbicy, która redukuje światło słoneczne odbijane do obserwatorów ku Ziemi. Pierwszy tak zwany VisorSat został wystrzeony na orbitę 4 czerwca 2020 roku, podczas siódmego startu operacyjnego Starlink. Od dziewiątego takiego startu z 7 sierpnia 2020 roku już wszystkie satelity Starlink są typu VisorSats.
Wraz z tą zmianą sprzętową VisorSat SpaceX zmienił także względną orientację orbitujących obiektów satelitarnych i paneli słonecznych, tak by jeszcze bardziej zmniejszyć ich jasność. Ta zmiana w oprogramowaniu została wprowadzona we wszystkich działających Starlinkach.
Jak jednak ocenić rzeczywiste jasności współczesnych, poprawionych Starlinków?
Niektóre dane są generowane przez obserwatorów wizualnych, którzy zgłaszają swoje własne obserwacje i przesyłają je do archiwum SeeSat-L. Określają jasności w podobny sposób, w jaki astronomowie amatorzy szacują jasność gwiazd zmiennych. Oznacza to, że jasności tych satelitów są porównywane z jasnościami pobliskich gwiazd porównania – o znanej wielkości gwiazdowej. Rozkład jasności zarejestrowany przez obserwatorów wizualnych pokazano na rysunku 1.
Na wykresie: Jasność VisorSat w odniesieniu do oryginalnych Starlinków. Rozkład wizualnych jasności dla VisorSats jest zaznaczony kolorem szarym. Są one generalnie słabsze od jasności pierwszych, oryginalnych Starlinków, tu zaznaczonych niebieskimi przerywanymi liniami.
Źródło: Anthony Mallama
Drugim źródłem danych jest zautomatyzowane obserwatorium w Rosji o nazwie Mini-MegaTORTORA (MMT). System obrazowania to 9-kanałowy czujnik szerokokątny składający się z obiektywów o średnicy 71 mm f / 1.2 i detektorów 2160 x 2560 sCMOS. Jasności satelitów są umieszczane w jego internetowej bazie danych. Jasności zmierzone przez MMT okazują się przy tym zbliżone do jasności wizualnych zgłaszanych przez ludzkich obserwatorów.
Ważnym aspektem Starlinków, który wpływa na ich widoczność, jest odchylenie wokół średniej jasności. Nawet po uwzględnieniu różnic w odległości, ich obserwowane jasności są nadal rozbieżne o rząd jednej wielkości, prawdopodobnie ze względu na skomplikowane właściwości odblaskowe wielu powierzchni tych satelitów. Podczas gdy średnia jasność dla nowych obiektów typu VisorSat, obserwowana w zenicie, wynosi około 6 magnitudo, typowe rozrzuty poszczególnych jasności wahają się od około 5 do 7 magnitudo. Dlatego obserwator pod ciemnym niebem zobaczy niektóre VisorSaty, podczas gdy inne przejdą po niebie niezauważone.
Oprócz tych planowanych obserwacji obserwatorzy satelitów zgłosili też nieoczekiwane rozbłyski Starlinków, które na krótko zwiększają ich jasności – czasami nawet o 10 magnitudo lub więcej. W ten sposób mogą one od czasu do czasu przekroczyć średnią jasność najjaśniejszej planety na naszym niebie, czyli Wenus. Większość z tych flar została zgłoszona na początku 2020 roku w archiwum SeeSat-L. To zachęcające, że od tego czasu nie odnotowano żadnych wyjątkowo jasnych rozbłysków. Prawdopodobnie przyczyną tej poprawy jest osłona przeciwsłoneczna i lepiej dostosowana orientacja satelitów.
Innym czynnikiem ograniczającym niekorzystny wpływ satelitów Starlink jest to, że z powodu niskiej orbity nie wszystkie z nich odbijają światło słoneczne w najciemniejszej części nocy. Co więcej, cień Ziemi sprawia, że satelity są mniej widoczne na wschodnim niebie wczesną nocą i mniej widoczne na zachodzie tuż przed świtem. Zatem przynajmniej teoretycznie można planować obserwacje astronomiczne zgodnie z czasem i danym obszarem nieba, tak by w miarę możliwości uniknąć satelitów.
Starlinki nadal będą przeszkadzać obserwatorom, ale warto przyznać, że znacznie słabsze VisorSaty stanowią już pewną poprawę. Czas pokaże, czy i jak również inne firmy satelitarne wezmą to pod uwagę i pójdą w ślady SpaceX.
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Więcej na temat niedawnego spotkania liderów przemysłowych i astronomów: Beyond Starlink: The Saga Continues.
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Źródło: skyandtelescope.org
Na zdjęciu: Partia satelitów Starlink wystrzelona 13 czerwca pojawiła się na tej fotografii komety NEOWISE z 15 lipca 2020 r.. Źródło: Alessandro Carrozzi / S&T Online Photo Gallery
