За почти шестьдесят лет космической эры человечество вывело на орбиту около 7500 спутников, из которых сейчас работает примерно 4300. Уже в ближайшие годы эта цифра может вырасти до астрономических масштабов: существуют проекты на более чем 1,7 миллиона аппаратов. Новое исследование Европейской южной обсерватории (ESO) впервые подробно оценило, насколько разрушительным окажется такой рост для наземной астрономии.
Астроном ESO Оливье Эно (Olivier Hainaut) в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, пришёл к выводу: чтобы сохранить тёмное ночное небо и возможность проводить передовые наблюдения, на орбите не должно быть больше 100 тысяч слабых спутников, невидимых невооружённым глазом. Всё, что сверх этого, будет иметь «разрушительные последствия для астрономии».
Почему спутники мешают учёным
Современные телескопы работают с длинными выдержками, чтобы ловить слабый свет далёких объектов. Когда по полю зрения пролетает спутник, на снимке остаётся яркая полоса. Сегодня на орбите уже около 14 тысяч аппаратов, и львиная доля из них — Starlink компании SpaceX. Астрономы пока справляются, но, по словам Эно, «становится всё хуже».
Ситуацию усугубят новые проекты. SpaceX планирует вывести ещё около миллиона спутников, включая орбитальные сети дата-центров для искусственного интеллекта. Amazon собирается запустить более трёх тысяч аппаратов Amazon Leo. Китайские группировки CTC-1 и CTC-2, а также проекты вроде E-Space Cinnamon могут добавить ещё сотни тысяч. Особенно опасными Эно считает зеркальные спутники стартапа Reflect Orbital. Компания хочет разместить до 50 тысяч больших зеркал, которые будут отражать солнечный свет на Землю ночью. Эти аппараты станут самыми яркими объектами, когда-либо отправленными на орбиту.
Луч такого зеркала на поверхности Земли будет иметь диаметр не меньше пяти километров. Внутри пятна отражённый свет окажется в четыре раза ярче полной Луны. Даже за пределами луча каждый спутник будет светить как Венера. По расчётам, сотни таких объектов будут видны даже из засвеченных городов вроде Мюнхена.
Конкретные потери для обсерваторий
Моделирование Эно показало: Очень большой телескоп (VLT) в обсерватории Параналь в Чили может терять до 28% поля зрения из-за спутников SpaceX. Американская обсерватория имени Веры Рубин рискует каждую ночь терять несколько часов наблюдений.
Кроме прямых следов на снимках, спутники создают общее рассеянное свечение неба. Даже слабые аппараты вносят вклад в фоновое освещение, а яркие зеркала Reflect Orbital в одиночку могут сделать ночное небо до четырёх раз светлее.
Более широкие риски
Проблема не ограничивается только астрономией. Мы почти ничего не знаем о том, как массовое сгорание тысяч спутников в атмосфере повлияет на озоновый слой. Есть и угроза каскадных столкновений — эффекта Кесслера. Кроме того, NASA предупреждает, что плотные группировки могут мешать обнаруживать астероиды, опасные для Земли.
Канадский астроном Саманта Лоулер (Samantha Lawler), не участвовавшая в исследовании, отмечает: компании постоянно запрашивают всё больше, всё более ярких и более низких спутников, а астрономам приходится одновременно считать потери данных и пытаться продолжать научную работу в ухудшающихся условиях.
Что предлагают учёные
Эно считает разумным пределом 100 тысяч спутников со звёздной величиной не ярче 7-й. Это примерно соответствует уровню других технических потерь, например от сбоев оборудования. Сам он предпочёл бы цифру около 50 тысяч.
«Низкая околоземная орбита — это небесный берег, который даёт огромную пользу современной жизни: от глобальной связи до чистого доступа к Вселенной, — говорит Эно. — Однако мы должны управлять воздействием мегагруппировок — от светового загрязнения, влияющего на астрономию, до атмосферных эффектов от схода спутников с орбиты, — чтобы этот ресурс оставался чистым и доступным для будущих поколений».
Пока регуляторы продолжают одобрять всё новые проекты, астрономы призывают к жёстким ограничениям. Иначе одно из древнейших занятий человечества — наблюдение за звёздами — рискует стать практически невозможным с поверхности Земли.
