Созвездия спутников, роящихся в орбитальном небе Земли, в настоящее время загрязняют диапазоны длин волн, которые должны быть защищены для радиоастрономии.
Согласно новому исследованию, электроника на борту спутников SpaceX Starlink «пропускает» низкочастотные радиоволны отдельно от выделенных им полос нисходящей линии связи, что может повлиять на нашу способность заниматься астрономией.
«Это исследование представляет собой последнюю попытку лучше понять влияние созвездий спутников на радиоастрономию», — говорит инженер Федерико Ди Вруно из обсерватории SKA и Международного астрономического союза. «На предыдущих семинарах по темному и тихому небу высказывались теории об этом излучении, наши наблюдения подтверждают, что оно измеримо».
По мере того как небо Земли становится все более заполненным, все большее значение приобретает влияние спутников на наше изучение космоса. В настоящее время компания SpaceX вывела на околоземную орбиту около 4365 своих малых интернет-спутников и планирует вывести еще тысячи. И это не единственная компания. OneWeb имеет более 600 спутников. Компания Amazon планирует запустить еще тысячи спутников, начиная с 2024 года.
SpaceX прислушалась к опасениям по поводу загрязнения видимым светом и разработала новый, более тусклый спутник. Но видимые длины волн представляют собой только один вид земной астрономии.
Другая, возможно, гораздо более крупная ветвь — это радиоастрономия, и здесь кроется то, что может быть проблемой. Радиочастоты от 10,7 до 12,7 гигагерц используются спутниками для нисходящей связи, по крайней мере, в Европе; исследователи уже выразили обеспокоенность по этому поводу.
Однако ученые полагали, что спутники могут излучать нежелательные радиоволны вне этого диапазона. Именно это и попытались исследовать Ди Вруно и его коллеги.
Они использовали европейскую сеть LOFAR (LOw Frequency ARray), состоящую из около 20 000 радиоантенн, распределенных по 52 точкам. С таким уровнем чувствительности они наблюдали за 68 спутниками, входящими в группировку Starlink. И, конечно, они обнаружили электромагнитную «утечку».
«С помощью LOFAR мы обнаружили излучение в диапазоне частот от 110 до 188 МГц от 47 из 68 наблюдаемых спутников», — говорит астроном Сес Басса из ASTRON, Нидерландского института радиоастрономии. «Этот диапазон частот включает защищенную полосу частот между 150,05 и 153 МГц, специально выделенную для радиоастрономии Международным союзом электросвязи»
Это излучение кажется непреднамеренным и исходит от электроники спутников. Это также не нарушает никаких правил. Здесь, на Земле, Международная электротехническая комиссия накладывает строгие ограничения на электрические устройства для контроля электромагнитных помех, но эти правила не применяются в космосе.
Пока эффект относительно небольшой, но так будет не всегда. Чем больше спутников будет излучать этот непреднамеренный радиосигнал, тем ярче он станет.
«Настоящее исследование освещает пример того, как развитие технологий может иметь непредвиденные побочные эффекты в астрономии», — говорит астроном Майкл Крамер из Института радиоастрономии Макса Планка и Астрономического общества в Германии. «На примере SpaceX мы надеемся на широкую поддержку со стороны всей спутниковой индустрии и регулирующих органов».
