Сузір’я супутників, що заполонили орбітальне небо Землі, забруднюють діапазони довжин хвиль, які мають бути захищені для радіоастрономії.
Згідно з новим дослідженням, електроніка на борту супутників Starlink компанії SpaceX “витікає” низькочастотні радіохвилі окремо від виділених для них смуг, що може вплинути на нашу здатність займатися астрономією.
“Це дослідження є останньою спробою краще зрозуміти вплив супутникових угруповань на радіоастрономію”, – каже інженер Федеріко Ді Вруно з обсерваторії SKA і Міжнародного астрономічного союзу.
“Попередні семінари на тему “Темне і спокійне небо” теоретично описували це випромінювання, наші спостереження підтверджують, що його можна виміряти”.
У міру того, як небо Землі стає все більш переповненим, вплив супутників на наше вивчення космосу викликає все більше занепокоєння. Наразі SpaceX має приблизно 4365 своїх малих інтернет-супутників на навколоземній орбіті, і планує запустити ще тисячі. І це не єдина компанія. OneWeb має понад 600. Amazon планує запустити ще тисячі, починаючи з 2024 року.
SpaceX прислухалася до занепокоєння щодо забруднення видимим світлом і розробила новий, тьмяніший супутник. Але видимі довжини хвиль представляють лише один вид наземної астрономії. Інша, можливо, набагато більша галузь – радіоастрономія, і саме в ній може виникнути проблема.
Радіочастоти між 10,7 і 12,7 гігагерц використовуються супутниками для низхідного зв’язку, принаймні в Європі; дослідники вже висловили занепокоєння з цього приводу.
Але вчені вважають, що супутники можуть випромінювати ненавмисні радіохвилі за межами цього діапазону. Саме це і намагалися дослідити Ді Вруно та його колеги.
Вони використовували низькочастотну решітку (LOFAR) в Європі – мережу, що складається з близько 20 000 радіоантен, розподілених по 52 локаціях. З таким рівнем чутливості вони спостерігали за 68 супутниками, що належать до сузір’я Starlink. Звісно, вони виявили електромагнітний витік.
“За допомогою LOFAR ми виявили випромінювання в діапазоні від 110 до 188 МГц від 47 з 68 супутників, які ми спостерігали”, – розповідає астроном Цес Басса з ASTRON, Нідерландського інституту радіоастрономії.
“Цей діапазон частот включає захищену смугу між 150,05 і 153 МГц, спеціально виділену для радіоастрономії Міжнародним союзом електрозв’язку”.
Це випромінювання є ненавмисним і походить від електроніки супутників. Воно також не порушує жодних правил. Тут, на Землі, Міжнародна електротехнічна комісія накладає суворі обмеження на електричні пристрої, щоб контролювати електромагнітні перешкоди, але ці правила не діють у космосі.
Поки що вплив відносно невеликий. Але так не обов’язково буде завжди. Чим більше супутників випромінюватимуть цей ненавмисний радіосигнал, тим яскравішим він буде.
Втім, є рішення, яке вже знаходиться в стадії розробки. Дослідники зв’язалися з компанією SpaceX, яка працює над тим, як зменшити або усунути цей ненавмисний витік. І хоча в небі вже є тисячі апаратів, ми лише на початку шляху розвитку технології супутникових сузір’їв.
Це робить витік супутникового радіо проблемою, яка була виявлена відносно рано. Майбутні проєкти можуть бути відповідно скориговані, поки регулятори працюють над заповненням несподіваної прогалини в офіційних правилах.
“Це дослідження висвітлює приклад того, як розвиток технологій може мати непередбачувані побічні ефекти для астрономії”, – каже астроном Міхаель Крамер з Інституту радіоастрономії імені Макса Планка та Астрономічного товариства Німеччини.
“Після того, як SpaceX подала приклад, ми сподіваємося на широку підтримку з боку всієї супутникової індустрії і регуляторів”.
Дослідження опубліковане в Astronomy & Astrophysics.
