Starlink-Satelliten im Orbit bereiten sich auf den Einsatz vor. (SpaceX) Im Jahr 2015 Elon Musk kündigte an, dass sein Unternehmen SpaceX Satelliten in die Umlaufbahn bringen werde, die der ganzen Welt einen Hochgeschwindigkeits-Breitband-Internetzugang ermöglichen würden. SpaceX, bekannt als Starlink, begann mit der Bereitstellung dieser Konstellation Mai 2019 mit dem Start der ersten 60 Satelliten.
Stand 22. April insgesamt 422 Satelliten wurden zur Starlink-Konstellation hinzugefügt, und die Resonanz war nicht ganz positiv.
Zusätzlich zu den Befürchtungen, dass wir das Problem des „Weltraummülls“ verschärfen, gibt es auch diejenigen, die Bedenken geäußert haben, dass Starlink und andere Konstellationen ein Problem haben könnten negative Auswirkungen auf die Astronomie .
Als Reaktion darauf kündigte SpaceX kürzlich an, dass es Änderungen an der Art und Weise vornehmen wird, wie die Satelliten gestartet werden, wie sie die Erde umkreisen und sogar wie reflektierend sie sind, um ihre Auswirkungen auf die Astronomie zu minimieren.
Diese Änderungen waren Gegenstand einer Präsentation im Rahmen des Dekadische Umfrage zu Astronomie und Astrophysik 2020 (Astro2020) veranstaltet von der National Academy of Sciences, Engineering, and Medicine. Im Rahmen des Optische Interferenz durch Satellitenkonstellationstreffen Am Montag, dem 27. April, stellte das Starlink-Panel (an dem auch Musk teilnahm) vor, wie das Unternehmen die durch seine Konstellation verursachte Lichtverschmutzung minimieren möchte.
Illustration von Starlink-Umlaufbahnen und ihren reflektierenden Eigenschaften. (SpaceX)
Das Erscheinen dieser neuen Satelliten am Himmel hat sowohl unter Amateurastronomen als auch in der Astronomengemeinschaft zu zahlreichen Kontroversen geführt.
Tatsächlich ist die Königliche Astronomische Gesellschaft (RAS), die Amerikanische Astronomische Gesellschaft (AAS), die Internationale Astronomische Union (IAU) und die Nationales Radioastronomie-Observatorium (NRAO) haben alle offizielle Stellungnahmen zu Starlink und anderen vorgeschlagenen Konstellationen veröffentlicht.
Insbesondere äußerten sie Bedenken darüber, wie diese Satelliten optische und Funkvermessungen wie die des Satelliten stören könnten Vera C. Rubin-Observatorium (früher das Large Synoptic Survey Telescope, oder LSST), das Quadratkilometer-Array (SKA) und die Event Horizon Telescope (EHT) – das kürzlich das allererste Unternehmen erworben hat Bild eines Schwarzen Lochs ! Wie die IAU feststellte:
„Obwohl die meisten dieser Reflexionen möglicherweise so schwach sind, dass sie mit bloßem Auge schwer zu erkennen sind, können sie sich nachteilig auf die Empfindlichkeit großer bodengestützter astronomischer Teleskope auswirken, einschließlich der derzeit im Bau befindlichen extremen Weitwinkel-Durchmusterungsteleskope.“ Zweitens können die von den Satellitenkonstellationen ausgesendeten gebündelten Radiosignale trotz erheblicher Bemühungen, Störungen der Radioastronomiefrequenzen zu vermeiden, immer noch eine Bedrohung für astronomische Beobachtungen bei Radiowellenlängen darstellen.“
Das Grundproblem besteht darin, dass Satelliten, wenn sie die Erde umkreisen, regelmäßig Licht von der Sonne einfangen und reflektieren, insbesondere wenn sie den Schatten der Erde verlassen und in direktes Sonnenlicht eintreten (was während der Phase des Anhebens der Umlaufbahn geschieht). Zu diesem Zeitpunkt werden die Satelliten ihre Triebwerke einschalten, um im Laufe einiger Wochen ihre Höhe zu erhöhen, um sicherzustellen, dass sie keinen Zerfall in der Umlaufbahn erfahren.
Konfigurationen des Starlink-Satelliten. (SpaceX)
Der Luftwiderstand ist für Starlink ein größeres Problem, da sie in geringeren Höhen von 550 Kilometern (340 Meilen) eingesetzt werden, um das Risiko von Weltraummüll zu verringern, und nicht wie ursprünglich geplant in 1.100 bis 1.300 Kilometern (680 und 800 Meilen).
Wie SpaceX in a angibt Presseartikel Darin wurden die wichtigsten Punkte der Präsentation zusammengefasst:
„Das Starlink-Satellitendesign basiert auf der Tatsache, dass sie im Vergleich zu anderen Kommunikationssatelliten in einer sehr geringen Höhe fliegen. Wir tun dies, um der Sicherheit des Weltraumverkehrs Priorität einzuräumen und die Latenz des Signals zwischen dem Satelliten und den Benutzern, die von ihm Internetdienste beziehen, zu minimieren. Aufgrund der geringen Höhe ist der Luftwiderstand ein wichtiger Faktor bei der Konstruktion.“
Zu diesem Zeitpunkt nehmen Starlink-Satelliten ihre Flugkonfiguration „Open Book“ an, wenn sie in die Phase „Orbit Raise“ ihrer Umlaufbahn eintreten, in der ihre Panels flach vor dem Fahrzeug ausgefahren werden, um den Luftwiderstand zu verringern. Aus diesem Grund kann das Sonnenlicht an dieser Stelle sowohl von der Solaranlage als auch vom Körper des Satelliten reflektiert werden.
Sobald die Satelliten ihre operative Umlaufbahn von 550 Kilometern (340 Meilen) erreicht haben – die sogenannte „On-Station“-Phase – können nur bestimmte Teile des Chassis Licht reflektieren.
Dies liegt daran, dass das Lagekontrollsystem des Satelliten den Luftwiderstand überwindet, indem es den Satelliten dazu bringt, seine „Haifischflossen“-Ausrichtung einzunehmen, bei der sein Solarpanel in eine vertikale Ausrichtung gebracht wird.
Durch die Verdunkelung seiner Satelliten versucht SpaceX, das Reflexionsvermögen zu verringern. (SpaceX)
Um diese Probleme anzugehen, hat SpaceX angegeben, dass das Unternehmen mit verschiedenen Organisationen zusammenarbeitet, um eine Reihe von Änderungen umzusetzen. Zunächst einmal testen sie derzeit einen Versuchssatelliten, der weniger reflektiert als frühere Modelle – der passenderweise den Namen trägt. DarkSat '.
Diese Satellitenklasse nutzt einen abgedunkelten Phased-Array und Parabolantennen, um die Helligkeit um schätzungsweise 55 Prozent zu reduzieren.
Sie wollen jedoch auch eine „Sonnenblendenlösung“ implementieren, um das Problem der Hitze anzugehen, da dunkle Satelliten aufgrund der Art und Weise, wie schwarze Farbe Strahlung absorbiert, im Infrarotbereich hell leuchten können. Die Parabolantennen (die weiß und diffus sind) werden außerdem mit einer schirmartigen Abdeckung versehen, um die Menge des von ihnen reflektierten Lichts zu reduzieren.
Der erste VisorSat-Prototyp wird diesen Monat eingesetzt und bis Juni werden alle zukünftigen Satelliten über ein Visier verfügen.
Zweitens beabsichtigt SpaceX, Änderungen an der Art und Weise vorzunehmen, wie sich seine Satelliten vom Einsetzen über das Parken bis hin zur Umlaufbahn auf der Station bewegen.
Derzeit testet das Unternehmen ein Manöver, bei dem der Satellit so gerollt wird, dass er sich auf derselben Ebene wie der Vektor der Sonne befindet (d. h. die Satelliten stehen der Sonne „auf Messers Schneide“). Dies hat zur Folge, dass die Oberfläche, die das Licht empfängt, kleiner wird und dadurch die Menge des reflektierten Lichts verringert wird.
In der Vergangenheit reagierte Musk etwas leichtfertig (und zugegebenermaßen ignorant) auf diese Bedenken. Als im Mai 2019 die ersten Starlink-Satelliten gestartet wurden, gab er dies auf Twitter bekannt die folgende :
Es befinden sich bereits 4900 Satelliten im Orbit, die den Menschen in etwa 0 % der Fälle auffallen. Starlink wird von niemandem gesehen werden, wenn man nicht sehr genau hinschaut, und wird etwa 0 % Einfluss auf Fortschritte in der Astronomie haben. Wir müssen sowieso Teleskope in die Umlaufbahn bringen. Die atmosphärische Dämpfung ist schrecklich. pic.twitter.com/OuWYfNmw0D
— Elon Musk (@elonmusk) 27. Mai 2019
Seitdem ist klar, dass Musk und das von ihm gegründete Unternehmen diese Bedenken ernster nehmen und einen umfassenden Plan zur Lösung dieser Bedenken entwickelt haben. Die von ihnen vorgeschlagenen Maßnahmen wurden teilweise dank der Zusammenarbeit zwischen dem Unternehmen und der AAS, der NRAO und dem Vera C. Rubin Observatory entwickelt.
Als sie angeben :
„Mit AAS haben wir unser Verständnis für die Gemeinschaft als Ganzes durch regelmäßige Anrufe mit einer Arbeitsgruppe von Astronomen verbessert, bei denen wir technische Details besprechen, Aktualisierungen bereitstellen und daran arbeiten, wie wir astronomische Beobachtungen künftig schützen können …
Während das Verständnis der Gemeinschaft für dieses Problem von entscheidender Bedeutung ist, sind technische Probleme ohne Einzelheiten nur schwer zu lösen. Das Vera-C.-Rubin-Observatorium wurde wiederholt als der am schwierigsten zu lösende Fall bezeichnet, daher haben wir in den letzten Monaten sehr eng mit einem technischen Team dort zusammengearbeitet, um genau das zu tun.
Neben anderen nützlichen Gedanken und Diskussionen hat das Vera Rubin-Team eine Zielhelligkeitsreduzierung bereitgestellt, die wir als Leitfaden für unsere technischen Bemühungen bei der Entwicklung von Helligkeitslösungen verwenden.“
SpaceX hat außerdem angegeben, dass Informationen über die Umlaufbahnen und Flugbahnen seiner Satelliten auf verfügbar sind space-track.org Und celestrak.com So können Astronomen ihre Beobachtungen so planen, dass Satellitenstreifen vermieden werden. Auf Wunsch von Astronomen hat das Unternehmen außerdem damit begonnen, prädiktive Daten vor dem Start zu veröffentlichen, um es Observatorien zu ermöglichen, Vermessungen in den ersten Stunden nach dem Einsatz zu planen, wenn die Satelliten am besten sichtbar sind.
Um die vollständige Erklärung von SpaceX darüber zu lesen, wie sie mit ihrer Konstellation die Lichtverschmutzung eindämmen, klicken Sie hier .
Das Treffen wurde über Zoom durchgeführt und aufgezeichnet, da es sich bei der Veranstaltung um eine virtuelle Diskussion handelte (aufgrund von Coronavirus Pandemie ). Materialien zur Präsentation von SpaceX auf dem Treffen können über die National Academies abgerufen werden Website hier .
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Universum heute . Lies das originaler Artikel .