Конец астрономии: как интернет стал проблемой для ученых

Уже 7 февраля с космодрома Байконур состоялся запуск кластера спутников для британской компании OneWeb, а в конце марта ожидается еще один. Гигант Amazon пытается потеснить конкурентов с помощью собственного проекта Kuiper (более 3200 аппаратов). Над собственной группировкой для широкополосного спутникового доступа в Сеть работают и канадцы из Telesat. Целые тучи миниатюрных спутников способны создать такое загрязнение, которое может сделать наблюдательную астрономию практически невозможной.

Тем не менее, именно SpaceX, как стартовавшая раньше всех, привлекла главное внимание инвесторов и публики, и главный гнев астрономического сообщества. На портале открытых петиций Change.Org требование «остановить Starlink» набрало почти 5000 подписей. Ученые пишут групповые обращения, проводят публичные лекции и даже взывают к совести самого «железного» Илона Маска: звездное небо – под угрозой.

Начиная со «Спутника 1» в 1957 году на орбиту было выведено в общей сложности почти 9000 аппаратов, из которых в космосе остается около половины. Разумеется, эти аппараты вносят свои коррективы в работу наземных телескопов. Однако ученые давно научились учитывать их траектории, благо, движутся они по хорошо отслеживаемым, заранее прогнозируемым траекториям. К тому же большинство спутников работают либо на низкой околоземной, либо на геостационарной орбите, – достаточно близко, либо достаточно далеко для того, чтобы не слишком мешать наземным телескопам.

В отличие от них, спутники системы Starlink реализуемой сейчас первой фазы проекта должны занять крайне неудобную для астрономов околоземную орбиту высотой около 550 км. При этом специалисты сомневаются, что можно будет предсказывать положение каждого конкретного аппарата Starlink в нужный момент времени. Само устройство многочисленной и сложной группировки подразумевает постоянную коррекцию положения и траектории каждого спутника, и для контроля над ними будет привлекаться даже искусственный интеллект.

Более того, когда флотилия дорастет до полного размера, спутники накроют орбитальную оболочку сеткой перекрещивающихся орбит. 72 длинных «состава» из более чем 20 аппаратов будут пунктирами прочерчивать дуги на темном небе. Если цель астрономических наблюдений лежит где-то позади этой световой дорожки, то возможно, ученым не останется ничего, кроме как найти себе другую цель. Более того, такое происходит уже сейчас, хотя группировка далеко не полна. По оценкам Вивьен Балдасар (Vivienne Baldassare) из Йельского университета, существенное влияние спутников Starlink чувствуется на протяжении около двух часов из подходящего наблюдательного ночного времени.

В самом деле, астрономы переполошились еще в мае 2019 г., когда состоялся первый старт Starlink и наблюдения обнаружили, что спутники системы сверкают на порядки ярче, чем можно было ожидать. Вспомним, что блеск далеких объектов характеризуется звездной величиной. Ее значение обратно пропорционально видимой яркости: звездная величина полной Луны – ниже -12, для самых ярких звезд – около -1. Невооруженный глаз различает звезды с блеском до +6, а космический телескоп Hubble – тусклые объекты до +30. Так вот, блеск каждого спутника Starlink, оказавшегося на низкой орбите, достигал +2.

По некоторым оценкам, даже после подъема до рабочей орбиты в 550 км их звездная величина сохраняется на уровне +5. Дэниел Кэтон (Daniel Caton) из Аппалачского государственного университета заметил, что каждый из аппаратов Starlink сверкает ярче, чем 99 процентов из «обычных» спутников, уже работающих в космосе. «Мы давно ожидали появления многотысячных группировок, но, ориентируясь на прошлый опыт, думали, что их блеск ограничится восемью-девятью, – сказал об этом Патрик Сейтцер (Patrick Seitzer) из Мичиганского университета. – Никто ведь не ожидал второй-третьей звездной величины».

Судя по официальным заявлениям, такая яркость стала неожиданностью и для самой SpaceX. Руководители компании в один голос заговорили, что «и астрономы не подумали о проблеме, и мы о ней позабыли». Это объяснение мало кого удовлетворило, тем более что заранее оценить блеск будущего аппарата не составляет трудностей – достаточно знать площадь и отражающую способность его компонентов, будущее положение, ориентацию и орбиту спутника.

Проблема в том, что официальных норм и правил, ограничивающих подобное загрязнение орбиты, не существует. Поэтому наблюдательная наука остается, по сути, в заложниках у доброй воли корпораций, ведущих освоение околоземной орбиты. Недаром в 2019 году на конференции Американского общества астрофизики (AAS) Раскин Хартли (Ruskin Hartley) уже предложил им обсудить и принять некий «кодекс», оставляющий необходимое пространство и для ученых.

SpaceX демонстрирует полное понимание этих проблем и, помимо заявлений, уже испытала экспериментальное затемняющее покрытие. Астрономы из Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) ведут с представителями компании переговоры о том, какие другие меры необходимо предпринять для снижения нарастающего ущерба. Сам Илон Маск регулярно успокаивает общественность: «Тем или иным путем, мы сделаем так, чтобы Starlink не мешал новым открытиям и не повлиял на облик ночного неба», – написал он в Твиттере.

А между тем запуски кластеров Starlink продолжаются по расписанию, без какого-либо покрытия и без изменений – так, словно все идет по плану. Не имея других мер воздействия, астрономы отвечают лишь общественными петициями и громким возмущением. «Тот факт, что один-единственный человек, одна-единственная компания способна изменить опыт переживания звездного неба не только для человека, но и для других организмов на планете, – говорит Кейтлин Кейси (Caitlin Casey) из Техасского университета в Остине, – все это совершенно несправедливо».

Участники международного проекта поиска сверхновых ASAS-SN еще менее стесняются в выражениях, регулярно демонстрируя публике снимки, безнадежно испорченные вмешательством спутников SpaceX. «Будь прокляты ваши Starlink», – обычные подписи к этим фотографиям.