Çalışma uydu parlaklığını ölçüyor, yer tabanlı astronomiye meydan okuyor

Dünyanın herhangi bir yerinde internete erişim veya cep telefonu kullanma yeteneği giderek daha fazla kabul görüyor, ancak küresel iletişim ağlarını mümkün kılan İnternet ve telekomünikasyon uydularının parlaklığı, yer tabanlı astronomi için sorun oluşturabilir. Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign havacılık mühendisi Siegfried Eggl, yakın zamanda konuşlandırılan uyduların çıplak gözle görülen yıldızlar kadar parlak olduğunu doğrulayan uluslararası bir çalışmayı koordine etti.

“Gözlemlerimizden, AST Space Mobile’ın yaklaşık 700 metrekarelik faz dizili antene sahip bir takımyıldızı prototip uydusu olan BlueWalker 3’ün 0,4 büyüklüğünde bir zirve parlaklığa ulaştığını ve bu da onu gece gökyüzündeki en parlak nesnelerden biri haline getirdiğini öğrendik. ” dedi Eggl. “Her ne kadar bu rekor kırılsa da, bizi ilgilendiren tek şey uydunun kendisi değil. Takip edilmeyen Fırlatma Aracı Adaptörünün görünen görsel parlaklığı 5,5 kadirdi; bu aynı zamanda Uluslararası Astronomi Birliği’nin tavsiye ettiği 7 kadirden de daha parlak.”

Karşılaştırma yapmak gerekirse, çıplak gözle görebildiğimiz yıldızların parlaklığı eksi 1 ile 6 kadir arasındadır, eksi 1 en parlak olanıdır. En parlak yıldız olan Sirius eksi 1’dir. Venüs gibi gezegenler bazen biraz daha parlak olabilir; eksi 4’e yakın, ancak görebildiğimiz en sönük yıldızlar kabaca 6 kadirdir.

Üç uydulu yıldızlı gökyüzünü gösteren videoyu izleyin: BlueWalker 3, 19:52:45, 19:52:56, 19:53:18, 19:53:29; Starlink-4781, BlueWalker 3’ün önünde, 19:52:54 ve 19:53:26’da görülebiliyor; Starlink-4016, 19:53:34’te BlueWalker 3’e paralel ve biraz gerisinde bulunuyor. Video izniyle: Marco Langbroek, Delft Teknik Üniversitesi.

Eggl, “Parlak yıldızlar varsa, birkaç tane daha parlak uydunun bir fark yaratmayacağını düşünebiliriz. Ancak bazı şirketler takımyıldızları fırlatmayı planlıyor” dedi. “Örneğin, Starlink’in zaten binlerce uyduyu fırlatma izni var, ancak muhtemelen eninde sonunda on binlerce uydunun tamamı kabul edilecek.

“Ve bu, uydu takımyıldızlarından sadece bir tanesi. Avrupa ve Çin kendi takımyıldızlarını istiyor, Rusya da öyle. Sadece Amerika Birleşik Devletleri’nde FCC ile müzakere edilenler, yakın gelecekte fırlatılacak 400.000 uydu anlamına geliyor. Yapabileceğiniz yalnızca 1.000 yıldız var. çıplak gözle görebilirsiniz. Hareket eden 400.000 parlak uydunun eklenmesi gece gökyüzünü tamamen değiştirebilir.”

Eggl, Karanlık ve Sessiz Gökyüzünün Uydu Takımyıldızı Girişiminden Korunmasına Yönelik Uluslararası Astronomi Birliği Merkezi’nin bir üyesidir. İAÜ.

Eggl, “BlueWalker 3 o kadar parlak ki Rubin Gözlemevi gibi büyük teleskopların çoğu, onun ışınların büyük bir kısmını yok edebileceğine inanıyor.” dedi. “Zaten aynı nedenden ötürü Mars ve Venüs’ü gözlemlemekten kaçınmak zorundalar, ancak gezegenlerin nerede olduğunu biliyoruz, böylece onlardan kaçabiliriz. Yıllar öncesinden tüm uyduların nerede olacağını kesin olarak tahmin edemeyiz. milyar dolarlık gözlemevleri de bir seçenek değil.”

Her ne kadar uydular teleskopun CCD’lerine veya yük bağlantılı cihazlara zarar vermese de yine de şeritlerden dolayı veri kaybına neden olacaklarını söyledi. Son derece parlak uydular, birisi periyodik olarak gözlerinize el feneri tuttuğunda yıldızlara bakmaya çalışmak gibi, tüm görüş alanını bozabilir.

Eggl, Illinois’deki Gelişmiş Uzay Sistemleri Laboratuvarı ve SpaceX gibi uydu operatörleriyle işbirliği içinde soruna çeşitli çözümlerin araştırıldığını söyledi.

“Starlink, uydularının yüzeyini daha karanlık hale getirmeye çalışıyor, bu da görünür güneş ışığını daha fazla emer ve daha az yansıtır. Ancak emilim ısı üretir. Uyduların bu durumda kızılötesi ışık yayması gerekir, bu da optik dalga boylarındaki gözlemlerin o kadar büyük bir soruna sahip olmadığı anlamına gelir” ancak kızılötesi gözlemler bunu yapabilir. Ve ısı, uzayda karşılaştığımız en büyük mühendislik sorunlarından biri. Bu nedenle her şeyi siyaha boyamak bazı sonuçlara yol açıyor” dedi.

SpaceX’in bir başka fikri de dielektrik aynalarla uyduların güneş panellerini daha yansıtıcı hale getirmek. Aynalar, uyduların yansımanın yönünü değiştirmesine olanak tanıyor, böylece yansıma doğrudan Dünya’ya işaret etmiyor.

Eggl, “SpaceX parlamayı önlemek için güneş panellerini farklı bir yöne yönlendirebilirse veya bu ayna hilelerini kullanabilirse, Starlink uydularının optik parlamasıyla ilgili yaşadığımız birçok sorunu çözebilir” dedi. “Diğer sağlayıcılarla bu o kadar kolay değil. AST’nin, yerdeki cep telefonlarıyla iletişim kurması gereken yüzlerce metrekarelik elektronik faz dizili devasa uyduları var. Uyduları küçültürlerse radyo sinyallerinin daha fazlası sızardı. potansiyel olarak radyo astronomi sitelerini etkileyen ‘yan loblar’ aracılığıyla dışarı çıkar.

Eggl, AST’nin maksimum verim elde etmek için uyduyu Dünya yüzeyine doğru tutmayı da tercih ettiğini söyledi. Starlink çözümleri AST uydularına kolayca aktarılamayabilir ve yeni azaltma stratejilerine ihtiyaç vardır.

“Mümkün olan yerlerde uzay endüstrisiyle çalışmaya çalışıyoruz” dedi. “Bunu birlikte çözmek istiyoruz, böylece bu herkesin katılabileceği işbirliğine dayalı bir çabadır çünkü işleri halletmenin en hızlı yolu budur.”

Çalışma, “Ultra parlak bir takımyıldız uydusunun optik gözlemleri” Sangeetha Nandakumar, Siegfried Eggl, Jeremy Tregloan-Reed ve diğerleri tarafından yazılmıştır. Dergide yayımlanıyor Doğa. DOI:10.1038/s41586-023-06672-7

Doktora öğrencisi Nandakumar, merkezden yayınlanacak bu ilk uluslararası çalışmanın verilerini analiz etti. Nandakumar, Şili’deki Universidad de Atacama’da Jeremy Tregloan-Reed ile çalışıyor.