Астрономам разрешили «стрелять» лазером по спутникам Starlink


Испытания новой технологии создания лазерной опорной звезды на телескопе в Общественной обсерватории Альгой (юг Германии). По случайному стечению обстоятельств фотограф запечатлел молнию одновременно с лучом лазера. Тест проводился в 2011 году в интересах Европейской южной обсерватории (ESO), которая располагает несколькими телескопами с адаптивной оптикой в Чили. Мощность лазера составила 20 ватт / ©ESO, M. Kornmesser / Автор: Telestis Scaevinius

Многие современные оптические телескопы (примерно с середины 2010-х), равно как и модернизированные системы более ранней постройки, полагаются на адаптивную оптику. Она позволяет скорректировать возмущения, которые земная атмосфера вносит в поток света. Это радикально повышает разрешающую способность инструментов, но при этом требует сложнейших технических решений. И не только специальных деформируемых зеркал.

Чтобы определить, как турбулентные потоки воздуха в атмосфере изменяют волновой фронт, нужен источник света с неизменными и хорошо известными характеристиками. Например, яркая звезда — тогда, анализируя поток ее излучения, можно определить параметры искажений и внести корректировки. Но подходящих звезд мало, так что секторы обзора для использующих подобный ориентир телескопов получаются ограниченными. Решение есть — не искать природные яркие звезды, а создавать их вручную. Называется это «лазерная опорная звезда».

Принцип прост: в «поле зрения» телескопа светит лазер, который возбуждает рассеянные в верхних слоях атмосферы атомы и заставляет их ярко светиться. Длина волны излучения выбирается исходя из необходимой высоты появления такой опорной звезды. В большинстве современных систем используют желтые лазеры (589,2 нанометра), возбуждающие атомы натрия, которых сравнительно много на высоте от 80 до 105 километров (мезосфера) — гораздо выше наиболее турбулентных слоев. Мощность излучателей измеряется десятками ватт, поэтому они обязательно автоматически отключаются, если луч может встретиться с самолетом или спутником.

В случае авиации все просто: большинство воздушных судов оснащаются ответчиками ADS-B. Автоматика просто должна отслеживать трафик по открытым каналам. Тем более что обсерватории размещаются в регионах, где авиасообщение и так не слишком оживленное. Со спутниками немного сложнее: их орбитальные параметры непрерывно меняются, и нужно регулярно обновлять эфемериды. База данных для мониторинга объектов в околоземном пространстве, которые лучше не засвечивать лазером, называется Laser ClearingHouse (LCH). Ее используют не только астрономы, но и военные: они тоже иногда стреляют мощными лазерами куда-то туда. И если на пути луча оказывается не попавший в каталог спутник, то это уже его проблемы.

Как именно выглядят спутники Starlink второго поколения пока не до конца ясно. Номинально, первый их запуск состоялся в декабре 2022 года, но аппараты под обтекателем, судя по официальной онлайн-трансляции, визуально не отличались от поколения 1,5. Изначально предполагалось, что полноценное масштабное обновление «железа» группировки произойдет вместе с вводом системы Starship в строй. Потому что возможностей Falcon 9 банально не хватает для выведения более крупных и тяжелых спутников в больших количествах. В любом случае, для плотно скомпонованных аппаратов даже лишние 20-40 ватт энергии, доставленных лазером, могут быть критичной нагрузкой на систему терморегуляции. На фото: визуализация разведения спутников Starlink поколений 1 и 1,5 со второй ступени ракеты-носителя после выведения на опорную орбиту / ©NASASpaceFlight, Mack Crawford

Поэтому заносить спутники в LCH — в интересах их владельцев. Но вопреки этой логике SpaceX теперь удалит оттуда все аппараты группировки Starlink. Это часть договоренности между космической компанией Илона Маска и Национальным научным фондом США (NSF). Теперь астрономы со всего мира получат возможность не прерывать наблюдения по несколько раз за ночь. Мощное подспорье и важный прецедент для других компаний, собирающихся или уже разворачивающих масштабные «созвездия» спутников на околоземной орбите.

Помимо такого разрешения «стрелять» по своим аппаратам лазером, SpaceX взяла на себя еще несколько обязательств. Например, спутники будут выключать передачу радиосигнала, когда находятся над районами расположения радиотелескопов. Вдобавок второе поколение аппаратов Starlink, несмотря на возросшие размеры, сохранит низкое альбедо (отражающую способность). Цель — чтобы спутники имели видимую звездную величину более 7 (чем меньше, тем ярче), то есть невооруженным глазом их не должно быть видно. Учитывая высоту орбиты, это даст астрономам не менее трех часов непрерывных наблюдений за ночь.

Напомним, эти обязательства практически полностью соответствуют пожеланиям Международного астрономического союза (IAU) и Международной ассоциации темного неба (IDA). О том, как эти организации пытаются призвать компании, владеющие спутниковыми группировками, учитывать интересы ученых, Naked Science писал в апреле 2021 года. То есть SpaceX сотрудничает с астрономическими организациями и выполняет их просьбы. Правда, как сообщил портал SpaceNews, IDA все равно подала в суд на Федеральную комиссию по связи США (FCC), которая частично одобрила запуск второго поколения спутников Starlink.

Претензия Международной ассоциации темного неба к регулятору состоит в том, что ведомство не проводило экологическую экспертизу обновленных аппаратов. Причем используется очень вольная трактовка законов, приравнивающая околоземное пространство к наземной окружающей среде. Иными словами, перспективы иска крайне туманные.

Что любопытно, соглашение между SpaceX и всеми астрономами мира в лице NSF лишь частично можно назвать вынужденным. Правовой основы для требований снизить заметность спутников нет и разработана она будет не скоро. Но выступая в качестве арбитра, FCC выдвинула компании Маска условие одобрения заявки на регистрацию спутников — начать переговоры с учеными и достигнуть каких-то договоренностей. Получается, SpaceX пошла дальше необходимого прямо сейчас и создает прецедент, который отразится на всех игроках отрасли в будущем. На фото: два из четырех телескопов обсерватории Very Large Telescope (VLT, диаметр зеркал — 8,2 метра) в пустыне Атакама (Чили) ведут наблюдения за центром нашей галактики / ©ESO, Yuri Beletsky

Ранее другой провайдер спутниковой связи попытался задержать запуск первого поколения Starlink и апеллировал к тому, что экологическая экспертиза их влияния на атмосферу не проводилась. Суд отклонил претензию как буквально притянутую за уши. А новая тяжба будет базироваться на еще более шатком основании.

Одобрение FCC было опубликовано в минувшем декабре, регулятор разрешил SpaceX вывести на орбиту 7500 аппаратов второго поколения из почти 30 тысяч запланированных. С остальными компанию Илона Маска попросили подождать — мол, надо думать и о других компаниях, которым тоже необходимы спектры радиочастот и безопасное пространство между орбитами.

В целом такой подход никоим образом не портит планы по развертыванию Starlink, поскольку они и так регулярно меняются. Оборудование совершенствуется по итогам эксплуатации, в концепцию вносят корректировки — например, от дополнительного «слоя» аппаратов, работающих в V-диапазоне, SpaceX отказалась, имеющиеся платформы справляются.


Source: https://lib.zaplata.ru/nauka/astronomam-razreshili-streliat-lazerom-po-spytnikam-starlink.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

NASA вложится в разработку ядерной установки, которая позволит собирать образцы с межзвездных объектов

графическое изображение тонколистового изотопного ядерного двигателя (TWISTER) / © James Bickford / Автор: Павел Сорокин У NASA грандиозные...

Инженеры предложили отклонять опасные астероиды с пути с помощью «пращи»

Концепт аппарата-катапульты от The Aerospace Corporation / ©Nahum Melamed, The Aerospace Corporation / Автор: Дмитрий Жуков Время от...

Новый способ получения кислорода поможет облегчить жизнь космонавтам

Запаса кислорода в скафандре хватит примерно на шесть-восемь часов нахождения в открытом космосе / © rbc.ru / Автор:...

На МКС хотят испытать менструальную чашу

Кадр из фильма «Интерстеллар» / ©Pinterest / Автор: Владимир Богданов В условиях микрогравитации быт астронавтов и космонавтов протекает...

В России заявили о разработке космоплана для полета на орбитальную станцию РОС

Владимир Соловьев / © ТАСС / Автор: Никита Тарасов Прорабатываемый космоплан «представляет собой летательный аппарат с композитным планером...

«Роскосмос» нашел ошибку, которая привела к падению «Луны-25»

«Луна-25» в представлении художника / © Wikimedia Commons / Автор: Lampronia Auxilius Госкорпорация «Роскосмос» подвела предварительные итоги выяснения...

Американский аппарат «Одиссей» закончит свою работу сегодня — так и не передав заметного объема данных

Положение «Одиссея» на Луне в представлении художника / © X Автоматический посадочный аппарат «Одиссей» мягко прилунился 23 февраля...

Первая за полвека попытка США вернуться на Луну потерпела неудачу

Первое фото с аппарата, за который NASA заплатило 108 миллионов долларов, показало, что об успешной высадке на Луну...

Японский космический аппарат впервые смог мягко сесть на Луну

Посадочный аппарат SLIM в представлении художника. Слева от него, в прыжке, отделяется лунопрыг, специфическая японская разновидность планетохода /...

Первая летная ракета «Ангара-А5» для Восточного проходит контрольные испытания

 © www.roscosmos.ru Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») в рамках создания космического ракетного комплекса «Амур» на космодроме...

Рогозин назвал решение Европы разорвать сотрудничество с «Роскосмосом» по ExoMars саботажем

Ровер программы ExoMars / © ЕКА / Автор: Ptolemocratia Acerronius Генеральный директор Европейского космического агентства (ЕКА) Йозеф Ашбахер...

«Роскосмос» принял решение сразу о двух беспилотных полетах космических кораблей «Союз»

Корабль «Союз МС-22» на ракете «Союз 2.1 а» перед полетом к МКС / ©globallookpress.com, Bill Ingalls – NASA...

Первый полет лунной ракеты NASA отменили за 40 минут до старта

SLS на стартовом столе LC-39B Космического центра Кеннеди, Флорида / ©Trevor Mahlmann, Ars Technica / Автор: Sycophanta Duccius...

Первая летная ракета-носитель «Ангара-А5» доставлена на космодром Восточный

 © www.roscosmos.ru На космодроме Восточный готовятся к началу летно-конструкторских испытаний космического ракетного комплекса «Амур» с ракетой-носителем тяжелого класса «Ангара-А5». Сегодня утром на станцию...

В Европе открылся первый континентальный космодром, но клиентов для него не нашлось

Старт миссии MAXUS 9 с полигона Эсрейндж в апреле 2017 года. Тяжелая геофизическая ракета на базе твердотопливного бустера...

Кислород и топливо для «марсиан» предложили получать из местного воздуха

Какой бы ни была первая колония «марсиан», без кислорода ей не обойтись / © SpaceX / Twitter /...

Египет присоединился к китайской альтернативе «Соглашений Артемиды»

Международная лунная исследовательская (научная) станция (МНЛС, ILRS) в представлении художника в 2021 году. Облик проекта до сих пор...

NASA впервые запустило собственную ракету с частного иностранного космодрома

Вид на космодром Arnhem Space Center с высоты птичьего полета / ©Equatorial Launch Australia / Автор: Ptolemocratia Acerronius...

Сверхтяжелая американская ракета SLS, наконец, совершила первый полет

Ракета достигает в высоту ста метров, ее масса более 2600 тонн Нижняя ступень использует одноразовую версию водородных ракетных...

Как NASA собирается уничтожить МКС

МКС, сходящая с орбиты, в представлении художника / © Wikimedia Commons / Автор: Андрей Чернов Международная космическая станция, размером...