Nyakunkon az óriási műholdflották – mit tehetnek a csillagászok?

3701

Egy, mások mellett az Európai Déli Obszervatórium (European Southern Observatory – ESO) munkatársainak részvételével felállt nemzetközi szakértőcsoport friss jelentésében vizsgálja a nagy műholdflották csillagászati megfigyelésekre gyakorolt negatív hatásainak lehetséges mérséklését. A jelentés arra a megállapításra jut, hogy a fényes, alacsony Föld körüli pályán keringő nagy műholdrajok alapvetően fogják megváltoztatni a földi optikai és infravörös csillagászati megfigyeléseket, és károsan befolyásolják az éjszakai égbolt rajongóinak élményeit is. A jelentés emellett a negatív hatások minimalizálásának érdekében vázol egy lehetséges együttműködési folyamatot is a műholdak üzemeltetői és az obszervatóriumok képviselői között.

Lenyűgöző az Atacama-sivatag fölé boruló tiszta éjszakai égbolt zavartalan látványa. Forrás: ESO/B. Tafreshi.

Az angol nyelvű jelentésnek két fontos eredménye van. Az első megállapítja, hogy az alacsony Föld körüli pályán keringő műholdak aránytalanul nagy hátrányt okoznak a csak a szürkületi időszakban végezhető tudományos csillagászati megfigyelések számára. Ide tartoznak például a Földre veszélyt jelentő kisbolygók utáni kutatások, valamint a gravitációshullám-események optikai kísérőjelenségeinek keresése. A 600 km-nél alacsonyabb pályán keringő műholdak csekély befolyással vannak a teljes sötétség beállta utáni csillagászati megfigyelésekre. Ugyanakkor az 1200 km-es magasságba tervezett műholdflották, mint például a OneWeb tagjai nyáron akár egész éjszaka zavarhatnak, és a többi évszakban is problémát okozhatnak az éjszaka jelentős részében. Ezek a műholdhálózatok ezért jelentős kárt okozhatnak számos, a világ vezető obszervatóriumaiban futó kutatási program számára. A magasságuk és fényességük függvényében a műholdrajok az éjszakai égboltot megörökítő asztrofotósokat, amatőrcsillagászokat és az éjszakai égbolt minden rajongóját zavarhatják.

A jelentés másik fontos eredménye, hogy a szakértők több lehetséges módot is felvázolnak benne az említett káros hatások csökkentésére. Az üzemeltetők indíthatnának kevesebb műholdat, és azokat is lehetőleg 600 km alatti pályákon; alkalmazhatnának sötétebb felületeket, illetve árnyékoló elemeket a fényvisszaverés csökkentése érdekében; úgy irányíthatnák az űreszközöket, hogy azokról minél kevesebb napfény verődjön a Föld irányába. A csillagász közösség segítséget nyújthatna a műhold-üzemeltetők számára a műholdak határfényességének megállapításában, valamint a fényesség csökkentésére vonatkozó erőfeszítések hatékonyságának vizsgálatában. A szakértők szorgalmazzák továbbá, hogy az obszervatóriumok támogassák olyan eszközök létrehozását, amelyekkel egyrészt eltávolíthatóak vagy kitakarhatóak lennének a műholdak nyomai és egyéb hatásai a csillagászati felvételekről, másrészt előre kiszámíthatóak lennének a műholdak pozíciói, így az észlelések ütemezésekor a legzsúfoltabb égterületek elkerülhetőek lennének. Más obszervatóriumokhoz hasonlóan jelenleg az ESO-nál is folyamatban van a káros hatások csökkentésére irányuló erőfeszítések költségeinek felmérése.

A jelentés az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapja (National Science Foundation) által működtetett NOIRLab és az Amerikai Csillagászati Társaság (American Astronomical Society) által szervezett SATCON1 virtuális munkaértekezlet eredménye. Az értekezleten több mint 250 kutató, mérnök, műhold-üzemeltető és más érdekelt fél vett részt 2020. június 29-e és július 2-a között, hogy megvitassák a nagy műholdflották hatásait és a káros hatások lehetséges csökkentésének módjait. Az ESO részéről Olivier Hainaut, Andrew Williams és Angel Otarola szakértők vettek részt a konferencián, valamint a jelentés megszövegezésében.

2020 első felében, a csillagász közösségnek a nagy műholdrajok tudományos kutatásokra gyakorolt káros hatásaival kapcsolatos aggodalmaira reflektálva az ESO már közzé tett egy tanulmányt, melyben Hainaut és Williams elsősorban az ESO optikai és infravörös műszereire fókuszálva vizsgálták ezeket a hatásokat. Összesen 18, a SpaceX, az Amazon, a OneWeb és más társaságok által jelenleg fejlesztés alatt álló reprezentatív műholdflottát vettek figyelembe. Ez a tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy az ESO Nagyon Nagy Távcsövének (Very Large Telescope) és a jelenleg építés alatt álló Rendkívül Nagy Távcsövének (Extremely Large Telescope) működését nem elhanyagolható mértékben fogják befolyásolni az új műholdak. A dokumentum az ESO-n kívüli megfigyelőeszközökre gyakorolt hatásokat is megvizsgálta, és megállapította, hogy a műholdflották a nagy látószögű égboltfelmérésekre, azokon belül is a nagyobb távcsövekkel végzett programokra, amilyen például a NOIRLab Vera C. Rubin Obszervatóriumának munkájára lehetnek a legjelentősebb hatással.

2019. november 18-án hajnalban a Cerro Tololo obszervatórium 4 méteres Blanco távcsövének nagylátószögű DECam kamerájával készített 6 perces felvételén 19 Starlink műhold hagyott nyomot. Forrás: CTIO.

Hainaut és Williams Otarolával, a Harmincméteres Nemzetközi Obszervatórium (Thirty-Meter International Observatory) korábbi munkatársával együtt vett részt ennek az új jelentésnek az összeállításában. A munkához részletes szimulációk futtatásával, az ESO eszközeire gyakorolt hatások áttekintésével, valamint a jelentés megszövegezésével járultak hozzá. Munkatársaink a szimulációk megalapozásának érdekében az ESO VISTA távcsövével a Starlink műholdakat is megfigyelték. A műholdhálózatok hatásainak szimulációja azért fontos, mert segítségükkel könnyen kiszámíthatóak a jövőbeli hatások, valamint megalapozhatják a műholdakat minél jobban elkerülő megfigyelés-ütemező szoftvereszközök kifejlesztését is. A műholdflották hatása a megfigyelések átütemezésével sem küszöbölhető ki teljesen, ugyanakkor a műhold-üzemeltetőktől származó pontos és naprakész adatokkal a káros hatások jelentősen csökkenthetőek.

A nemzetközi csillagász közösség jelenleg aktívan dolgozik a nagy műholdflották hatásainak megismerésén és a problémák megoldására irányuló, kormányzati szervek és ipari szereplők közötti partneri együttműködések kialakításán. Az ESO ebben továbbra is aktív szerepet kíván vállalni. A szakértők a legjelentősebb problémákat, a jövőben követendő stratégiákat és szabályozásokat az előzetesen 2021 elejére-közepére tervezett SATCON2 konferencián fogják megvitatni.

Forrás: ESO

Hozzászólás

hozzászólás