Műholdseregek és csillagászat

Folytatódik a műholdseregek pályára állítása, a csillagászok továbbra is aggódnak megfigyeléseik zavarása miatt.

Amint arról beszámoltunk, a SpaceX januárban a Starlink műholdseregének újabb 60 darabos adagját állította pályára, azóta pedig folytatta az indítások sorozatát. A műholdseregek kiépítését elsőként megkezdő és abban jelenleg is vezető szerepet játszó SpaceX-nek már 1000-nél is több Starlink műholdja működik. Ugyanakkor a Starlink üzemeltetői műholdjaik zavaró hatásának redukálása terén is élen járnak, vagy legalábbis tettek lépéseket.

A VisorSat a SpaceX koncepciója a Starlink műholdak fényességének csökkentésére. A kinyitható árnyékoló a rádióhullámok számára átlátszó, de nem engedi a napfényt az antennafelületre esni. (Fantáziarajz: SpaceX)

Az Amerikai Csillagászati Társaság 237. gyűlésén a SpaceX képviseletében Patricia Cooper bemutatta azokat a fejlesztéseket, amelyekkel tavaly nyár óta csökkenteni próbálják műholdjaik fényességét. Ezt egyrészt napárnyékoló beépítésével szándékoznak elérni, másrészt a műholdak helyzetének megváltoztatásával akarják csökkenteni a káros reflexiókat. Az Ann Arbor-i Michigani Egyetem csillagásza, Patrick Seitzer megerősítette, hogy ezzel az úgynevezett VisorSat koncepcióval valóban sikerült a műholdak fényességét mintegy harmadára csökkenteni. Ennek ellenére a Starlink műholdak még mindig fényesebbek az ajánlott 7 magnitúdós határnál, amelynek elérése esetén legalább szabad szemmel láthatatlanná válnának a műholdak. Ez azonban legfeljebb az éjszakai égbolt látványának „elvesztéséért” aggódó romantikus széplelkeknek jelent vigaszt, hiszen amint arra Tony Tyson, a Vera Rubin Obszervatórium vezető kutatója rámutatott, a 7 magnitúdós határra halványított műholdak még mindig 40 milliószor fényesebbek, mint amilyen egy átlagos galaxis lesz az obszervatórium nagy látómezejű távcsövének felvételén. Mint elmondta, amikor egy távcső 25 magnitúdóig képes észlelni, akkor már nem használhatók azok az egyszerű algoritmusok sem, amelyekkel az amatőrök asztrofotóiról eltávolíthatók a műholdnyomok.

A műholdak éjszakai láthatósága két keringési magasságban. A diagramról a horizont fölött 30 foknál nagyobb magasságban látható műholdak száma olvasható le, ha 10 000 műhold 53 fokos inklinációjú 100 pályasíkban egyenletesen eloszolva kering a Föld körül. A függőleges piros vonalak a csillagászai szürkület határát jelzik. (Kép: Patrick Seitzer, University of Michigan, Ann Arbor)

A kérdéssel részletesen foglalkoztak az érintett szakemberek az első, kifejezetten a műholdseregek hatásával foglalkozó, tavaly nyáron tartott konferencián (SatCon-1, az ott elhangzott előadások képanyaga a lenti címen megtekinthető). A SpaceX ugyan a legjelentősebb, de nem az egyetlen szereplő a területen, ezért a konferencián a OneWeb és az Amazon képviselői is jelen voltak. A konferencián ajánlásokat fogadtak el. A műholdseregek üzemeltetőitől a 7 magnitúdós fényességhatár betartásán kívül azt kérik, hogy műholdjaik legalább 600 km magasan keringjenek. A OneWeb 74 műholdja az 1200 km-es keringési magasságával teljesíti az utóbbi feltételt is, aminek köszönhetően műholdjaik átlagos fényessége csak 7,9 magnitúdó. Nagyobb magasságuk miatt azonban lassabban keringnek, így erősebb nyomot hagynak a detektoron. Tyson számításai szerint a képpont lassabb elmozdulása miatt az 1200 km magasan keringő, 7,9 magnitúdós OneWeb műhold összességében ugyanolyan erős nyomot hagy, mint a 7 magnitúdós Starlink műhold 500 km magasságból. Ráadásul nagyobb magasságuk miatt a OneWeb műholdjai a nyári hónapokban egész éjszaka láthatók maradnak (azaz soha nem lépnek a Föld árnyékkúpjába).

A OneWeb egyik műholdja. (Fantáziarajz: OneWeb Satellites)

Nem valószínű azonban, hogy az ajánlások hatására a OneWeb módosítana műholdjai eredetileg tervezett keringési magasságán, mert erre a magasságra szereztek engedélyt az USA Szövetségi Hírközlési Bizottságától (US Federal Communications Commission, FCC). Terveikben viszont jelentős, kedvező változás történt, amennyiben műholdseregük tervezett létszámát drasztikusan, 48 ezerről 6372 darabra redukálják. Az Amazon Kuiper-projektjének 6236 műholdra van engedélye az FCC-től, ami a Starlink 12 ezresre tervezett hálózatával együtt 24 ezer műhold, csak ettől a három cégtől. A szám tovább nőhet, ha a Starlink 2019-ben benyújtott bővítési kérelmét elfogadják, illetve további szereplők is színre lépnek. A csillagászok mindenesetre nemzetközi szabályozást sürgetnek, megakadályozandó, hogy a kisebb cégek esetleg olyan országokba telepítsék át tevékenységüket, ahol megengedőbb a szabályozás.

A Nemzeti Tudományos Alap NOIRLab munkatársai javaslatot készülnek benyújtani az ENSZ Világűrbizottságához (UN COPUOS), annak érdekében, hogy a testület fogadjon el ajánlásokat a műholdak üzemeltetői felé, az éjszakai égbolt védelmében. Ám ha sikerül is ilyen ajánlásokat elfogadtatni, azok csak akkor lesznek kötelező erejűek, ha megfelelő szankciókkal együtt átkerülnek a nemzeti űrtörvényekbe. További ellentmondás, hogy miközben a tudományos körök, a szövetségi hivatalok és a nemzetközi szervezetek lassan és nehézkesen mozdulnak, addig a műholdseregeket üzemeltető iparág viharos tempóban halad. A SpaceX például már ez év végén meg akarja indítani a globális szolgáltatását, míg a OneWeb az első generációs, 648 darab műholdjával 2022 közepén kezdené a szolgáltatást. Szerencsétlen egybeesés, hogy a Vera Rubin Obszervatórium is éppen 2022-ben kezdi meg működését.

A Chilében épülő Vera Rubin Obszervatórium (korábbi nevén LSST) már idén megkezdi próbaüzemét (első fény), és 2022 közepétől tervezik a folyamatos észlelés beindítását. A nagy látószögű kamerával a teljes égboltot folyamatosan pásztázó obszervatórium lesz a műholdseregek okozta kár egyik legjelentősebb szenvedő alanya. (Kép: LSST Corporation)

Kapcsolódó cikkek:
Konkurens műholdseregek
Engednek a 48 ezerből
A műholdseregek további veszélyei
A Starlink és a csillagászok

Kapcsolódó linkek:
Starlink és társai: fejlemények a csillagászat szempontjából (Sky & Telescope)
Satellite Constellations 1 Workshop (SatCon–1)