in 2015, Elon Musk kondigde aan dat zijn bedrijf, RuimteX, zou satellieten in een baan om de aarde plaatsen die over de hele wereld supersnelle breedbandinternettoegang zouden bieden. Bekend als Starlink, SpaceX begon deze constellatie in mei 2019 in te zetten met de lancering van de eerste 60 satellieten. Met ingang van 22 april er zijn in totaal 422 satellieten toegevoegd aan de Starlink-constellatie, en de reacties waren niet helemaal positief.

Naast de vrees dat we het probleem van "ruimteafval, " er zijn ook mensen die hun bezorgdheid hebben geuit dat Starlink en andere sterrenbeelden een negatieve invloed kunnen hebben op de astronomie. In reactie daarop, SpaceX heeft onlangs aangekondigd dat het veranderingen zal doorvoeren in de manier waarop de satellieten worden gelanceerd, hoe ze om de aarde draaien, en zelfs hoe reflecterend ze zijn om de impact die ze hebben op de astronomie te minimaliseren.

Deze veranderingen waren het onderwerp van een presentatie tijdens de Decadal Survey on Astronomy and Astrophysics 2020 (Astro2020), georganiseerd door de National Academy of Sciences, Engineering, en geneeskunde. Als onderdeel van de Optical Interference from Satellite Constellations Meeting die maandag werd gehouden, 27 april, het Starlink-panel (waaronder Musk) presenteerde hoe het bedrijf de lichtvervuiling die door hun sterrenbeeld wordt veroorzaakt, hoopt te minimaliseren.

Het verschijnen van deze nieuwe satellieten aan de hemel heeft geleid tot een groot deel van de controverse onder zowel amateurastronomen als de astronomische gemeenschap. In feite, de Royal Astronomical Society (RAS), de American Astronomical Society (AAS), de Internationale Astronomische Unie (IAU), en de National Radio Astronomy Observatory (NRAO) hebben allemaal officiële verklaringen vrijgegeven over Starlink en andere voorgestelde sterrenbeelden.

Vooral, ze hebben hun bezorgdheid geuit over hoe deze satellieten optische en radio-onderzoeken zouden kunnen verstoren, zoals die van de Vera C. Rubin Observatory (voorheen de Large Synoptic Survey Telescope, of LSST), de Square Kilometre Array (SKA), en de Event Horizon Telescope (EHT), die onlangs het allereerste beeld van een zwart gat heeft verkregen. Zoals de IAU stelde:

"Hoewel de meeste van deze reflecties zo zwak kunnen zijn dat ze moeilijk te onderscheiden zijn met het blote oog, ze kunnen schadelijk zijn voor de gevoelige mogelijkheden van grote astronomische telescopen op de grond, inclusief de extreme groothoek-surveytelescopen die momenteel in aanbouw zijn. Ten tweede, ondanks opmerkelijke inspanningen om interferentie met radioastronomiefrequenties te voorkomen, geaggregeerde radiosignalen uitgezonden door de satellietconstellaties kunnen nog steeds een bedreiging vormen voor astronomische waarnemingen op radiogolflengten."

Het fundamentele probleem is dat wanneer satellieten om de aarde draaien, ze vangen en weerkaatsen periodiek licht van de zon, vooral wanneer ze uit de schaduw van de aarde komen en direct zonlicht binnenkomen (wat plaatsvindt tijdens hun "baanverhoging" -fase). Op dit punt zullen satellieten hun stuwraketten inschakelen om hun hoogte in de loop van een paar weken te verhogen om ervoor te zorgen dat ze geen orbitaal verval ervaren.

Drag is een groter probleem voor Starlink omdat ze worden ingezet op lagere hoogten van 550 kilometer (340 mijl) om het risico van ruimtepuin te verminderen, in plaats van 1100 tot 1300 km (680 en 800 mi) zoals oorspronkelijk gepland. Zoals SpaceX aangeeft in een persartikel dat de belangrijkste punten van de presentatie samenvatte:

"Het Starlink-satellietontwerp werd gedreven door het feit dat ze op een zeer lage hoogte vliegen in vergelijking met andere communicatiesatellieten. We doen dit om prioriteit te geven aan de veiligheid van het ruimteverkeer en om de latentie van het signaal tussen de satelliet en de gebruikers die internet krijgen te minimaliseren service van het.Vanwege de lage hoogte, luchtweerstand is een belangrijke factor in het ontwerp."

Op dit punt, Starlink-satellieten nemen hun "open boek"-vluchtconfiguratie aan wanneer ze de "orbit-raise"-fase van hun baan ingaan, waar hun panelen plat en voor het voertuig worden ingezet om de luchtweerstand te verminderen. Daarom, zonlicht kan op dit punt weerkaatsen op zowel het zonnepaneel als het lichaam van de satelliet.

Zodra de satellieten hun operationele baan van 550 km (340 mijl) hebben bereikt, bekend als de "op-station" fase, alleen bepaalde delen van het chassis kunnen licht reflecteren. Dit komt omdat het houdingscontrolesysteem van de satelliet de weerstand overwint door de satelliet zijn "haaienvin"-oriëntatie te laten aannemen, waar het zonnepaneel wordt verhoogd tot een verticale oriëntatie.

Om deze problemen aan te pakken, SpaceX heeft aangegeven dat het bedrijf samenwerkt met verschillende organisaties om een ​​aantal veranderingen door te voeren. Voor starters, ze testen momenteel een experimentele satelliet die minder reflecterend is dan eerdere modellen, die de toepasselijke naam "DarkSat" heeft. Deze klasse satellieten maakt gebruik van een verduisterde phased array en paraboolantennes om de helderheid met naar schatting 55% te verminderen.

Echter, ze willen ook een "zonneklepoplossing" implementeren om het warmteprobleem aan te pakken, aangezien donkere satellieten helder kunnen schijnen in infrarood omdat zwarte verf straling absorbeert. De paraboolantennes (die wit en diffuus zijn) zullen ook vizierachtige afdekkingen hebben om de hoeveelheid licht die ze reflecteren te verminderen. Het eerste VisorSat-prototype wordt deze maand en in juni in gebruik genomen. alle toekomstige satellieten zullen een vizier hebben.

Tweede, SpaceX is van plan veranderingen door te voeren in de manier waarop hun satellieten van invoeging naar parkeren en vervolgens in een baan om het station gaan. Momenteel, het bedrijf test een manoeuvre waarbij de satelliet zo wordt gerold dat deze zich in hetzelfde vlak bevindt als de vector van de zon (bekend als de satellieten "knife-edge" naar de zon brengen). Dit heeft tot gevolg dat het oppervlak dat licht ontvangt, wordt verkleind, waardoor de hoeveelheid gereflecteerd licht wordt verminderd.

Vroeger, Musk is enigszins luchthartig (en toegegeven onwetend) geweest in zijn reactie op deze zorgen. Toen de eerste batch Starlink-satellieten in mei 2019 werd gelanceerd, hij ging naar Twitter om het volgende te verklaren:

Er zijn al 4900 satellieten in een baan om de aarde, die mensen ~0% van de tijd opmerken. Starlink zal door niemand worden gezien tenzij heel goed wordt gekeken en zal ~0% invloed hebben op de vooruitgang in de astronomie. We moeten toch telescopen in een baan om de aarde brengen. Atmosferische demping is verschrikkelijk. pic.twitter.com/OuWYfNmw0D

— Elon Musk (@elonmusk) 27 mei 2019

Sinds die tijd, het is duidelijk dat Musk en het bedrijf dat hij heeft opgericht deze zorgen serieuzer zijn gaan nemen en een uitgebreid plan hebben ontwikkeld om ze aan te pakken. De door hen voorgestelde maatregelen zijn mede tot stand gekomen door samenwerking tussen het bedrijf en de AAS, de NRAO, en het Vera C. Rubin Observatorium. Zoals ze aangeven:

"Met AAS, we hebben ons begrip van de gemeenschap als geheel vergroot door regelmatige gesprekken met een werkgroep van astronomen waarin we technische details bespreken, updates geven, en werken aan hoe we astronomische waarnemingen in de toekomst kunnen beschermen...

Hoewel begrip van de gemeenschap van cruciaal belang is voor dit probleem, technische problemen zijn moeilijk op te lossen zonder bijzonderheden. Het Vera C. Rubin Observatorium werd herhaaldelijk aangemerkt als de moeilijkst op te lossen zaak, daarom hebben we de afgelopen maanden heel nauw samengewerkt met een technisch team om precies dat te doen. Naast andere nuttige gedachten en discussies, het Vera Rubin-team heeft een doelreductie van de helderheid geboden die we gebruiken om onze technische inspanningen te begeleiden terwijl we aan helderheidsoplossingen werken.

SpaceX heeft ook aangegeven dat informatie over de banen en banen van hun satellieten beschikbaar is op space-track.org en celestrak.com, zodat astronomen hun waarnemingen kunnen timen om satellietstrepen te vermijden. Op verzoek van astronomen, het bedrijf is ook begonnen met het publiceren van voorspellende gegevens voorafgaand aan de lancering, zodat observatoria onderzoeken kunnen plannen in de eerste paar uur van de inzet, wanneer de satellieten het meest zichtbaar zijn.

Om de volledige verklaring van SpaceX te lezen over de manieren waarop ze lichtvervuiling verminderen met hun sterrenbeeld, Klik hier. De bijeenkomst werd gevoerd en opgenomen via Zoom, aangezien het evenement een virtuele discussie was (vanwege de pandemie van het Coronavirus). Materialen met betrekking tot de presentatie van SpaceX tijdens de vergadering zijn hier toegankelijk via de website van de National Academies.