In de ruimte gebaseerde internetservice staat klaar om een revolutie teweeg te brengen in het internet en om snelle connectiviteit te bieden aan talloze gemeenschappen over de hele wereld. Programma's zoals SpaceX 's Starlink een beeld schetsen van een mooie toekomst voor de wereldburgers. Zoals veel revolutionaire technologische ontwikkelingen, heeft Starlink een duistere kant.
De constellatie van honderden (en uiteindelijk duizenden) satellieten weerkaatst het licht terug naar de aarde en valt in de duisternis van de lucht voor zowel professionele astronomen als sterrenkijkers. Astronomen melden dat beelden en gegevens worden verstoord door heldere strepen die zijn achtergelaten door de satellieten die door hun waarnemingsveld gaan. Een mogelijke oplossing voor dit probleem is het aanbrengen van een donkere coating op de reflecterende antennes aan de naar de grond gerichte zijde van de satellieten. In januari 2020 lanceerde SpaceX de experimentele DonkerZat om de effectiviteit van een dergelijke coating te testen. Astronomen over de hele wereld hebben de nieuwe satelliet waargenomen. In december 2020 heeft een team van de Nationaal Astronomisch Observatorium van Japan (NAOJ) uitgebracht een papier inHet astrofysische tijdschriftmet gedetailleerde metingen van de werkzaamheid van DarkSat.
Dus wat waren de resultaten van het onderzoek? Is DarkSat een effectieve oplossing voor het astronomische probleem van Starlink? Zoals vaak het geval is in dergelijke onderzoeken, is het antwoord een beetje ingewikkeld.
De Murikabushi-telescoop van 105 cm die werd gebruikt om Darksat in beeld te brengen. Krediet: NAOJ
In een gesprek met hoofdauteur Dr. Takashi Horiuchi van de Ishigakijima Astronomical Observatory/NAOJ werden de resultaten belicht. Dr. Horiuchi, een astronoom die het grootste deel van zijn tijd besteedt aan het observeren van quasars op miljarden lichtjaren afstand, benadrukte het feit dat zijn onderzoek naar de reflectiviteit van DarkSat was opgedeeld in verschillende golflengten. In het zichtbare deel van het elektromagnetische spectrum lijkt de DarkSat half zo helder als onbeklede Starlink-satellieten. De coating verminderde de schijnbare magnitude van de satelliet tot ongeveer een 7. Deze magnitude is net voorbij de ondergrens van helderheid waarbij het blote oog een object aan de nachtelijke hemel kan waarnemen, maar nog steeds veel helderder dan veel astronomisch significante doelen. Dr. Horiuchi zei het zo; 'DarkSat heeft een magnitude van 7, maar een typische quasar is een magnitude 18.' Het is opmerkelijk dat in de magnitudeschaal, hoe hoger het getal, hoedimmerhet object. Een quasar van magnitude 18 is ongeveer 23.000 keer zwakker dan een DarkSat van magnitude 7.
Dr. Takashi Horiuchi inzet op een lange blootstelling van de Ishigakijima Astronomical Observatory, onderdeel van de National Astronomical Observatory van Japan. Krediet: NAOJ
Dr. Horiuchi legde verder uit dat de lichtenergie die door de coating wordt geabsorbeerd, vervolgens wordt omgezet in warmte. Alle objecten met een meetbare temperatuur stralen in het infrarood. Aangezien de DarkSat meer wordt verwarmd door zijn coating dan een typische Starlink-satelliet, volgt daaruit dat DarkSat meer uitstraalt in het infrarood. In wezen, wanneer bekeken in IR, is DarkSat:helderderdan een typische Starlink.
Is de hogere helderheid in het infrarode deel van het spectrum iets dat invloed zal hebben op astronomische waarnemingen? Professor Masatoshi Ohishi, hoofd van het Spectrum Management Office bij NAOJ en een andere auteur van het artikel, merkte op: 'Het hogere niveau van infraroodflux zou een negatief effect hebben op infraroodwaarnemingen.' Ohishi bleef uitleggen dat dit geen verrassing is en precies was wat van de coating werd verwacht.
Een demonstratie van de donkere coating op de reflecterende antennes van DarkSat. Krediet: SpaceX
Het lijkt duidelijk dat de DarkSat-oplossing voor Starlink-satellietstrepen die de astronomische waarneming verstoort op zijn best gebrekkig is. Het goede nieuws voor de astronomische gemeenschap is dat SpaceX al een nieuwe oplossing heeft geïmplementeerd, Vizierzaten, die panelen inzetten, vergelijkbaar met de zonnekleppen die worden gebruikt om geparkeerde auto's in de zomer koel te houden. Zelfs met zijn paper nog vers van de pers, verzekerde Dr. Horiuchi me dat er in 2021 een diepgaande studie van de nieuwe VisorSats in de maak is voor zijn observatorium. om dit te bespreken met de astronomische gemeenschap van grondobservaties.”
Een ander positief aspect van de situatie is een groeiende verstandhouding tussen SpaceX en de astronomische gemeenschap. Professor Ohishi gaf commentaar op ontmoetingen die hij had met SpaceX en sprak over het belang van programma's zoals Starlink. “Ik wil benadrukken dat we de technische vooruitgang die door SpaceX is ontwikkeld, respecteren. Hun project heeft tot doel internetverbindingen veel beter te maken voor alle mensen in de wereld; dit is erg belangrijk. Tegelijkertijd moeten we samenwerken met space x om onze omgeving zo schoon of stil mogelijk te houden.”
Dr. Horiuchi dacht na over het belang van een donkere lucht en het behoud van de nachtelijke hemel voor zowel astronomen als gewone mensen. 'Donkere luchten zijn prachtig en een schat voor alle mensen over de hele wereld.' Gelukkig, met de voortdurende toewijding van SpaceX om problemen met lichtvervuiling aan te pakken met de steeds groter wordende Starlink-constellatie en met het onvermoeibare werk van briljante astronomen zoals Dr. Horiuchi, lijkt het waarschijnlijk dat de regio's van de aarde die het geluk hebben een heldere donkere lucht te hebben, nog steeds lang genieten van kosmische vergezichten.
Lead Image: een streep achtergelaten tegen een achtergrond van sterren toont de vermindering van de helderheid van de donkere coating op een SpaceX DarkSat Starlink-satelliet. Krediet NAOJ
Volg Ralph Crewe op Twitter @RalphCrewe
Kijk hoe Ralph Crewe ongewone en fascinerende onderwerpen verkent op Youtube
MEER: