Teleskop SPHEREx zasypany smugami satelitów. 73 proc. kadrów do kosza

Zebrane materiały z działania SPHEREx pokazują, jak mocno rośnie wpływ sztucznych satelitów na astronomię. Badacze z NASA ustalili, że w okresie od maja do września ubiegłego roku aż 73,3 proc. wszystkich ujęć z tego teleskopu zostało "przeciętych" jasnymi śladami obiektów przelatujących przez pole widzenia. To szczególnie niepokojące, bo oznacza, że kłopot dotyczy nie tylko obserwatoriów naziemnych — przeszkody pojawiają się również na orbitach, na których pracują teleskopy kosmiczne.

SPHEREx zaprojektowano do mapowania całego nieba w podczerwieni, co w praktyce wymusza długie ekspozycje i jednoczesne obejmowanie dużych obszarów nieba. Taki sposób pracy zwiększa ryzyko, że w trakcie naświetlania przez kadr "przejdzie" satelita komunikacyjny. Z analiz wynika, że na pojedynczą ekspozycję przypadało średnio 2,18 przelotów satelitów, a ich ślady potrafiły układać się w charakterystyczny kształt przypominający literę X.

Przez lata podobne zakłócenia kojarzono głównie z teleskopami pracującymi z powierzchni Ziemi. Nowe dane pokazują jednak, że nawet instrumenty znajdujące się setki kilometrów nad planetą nie są od nich wolne, bo rosnąca liczba satelitów coraz częściej przecina obszary obserwacji. Co więcej, w SPHEREx kłopot dotyka również systemów zabezpieczeń: mechanizmy opracowane pierwotnie jako ochrona przed promieniowaniem kosmicznym są dziś wielokrotnie aktywowane przez silne światło odbite od satelitów. Skutek jest praktyczny i bolesny dla nauki — dochodzi do utraty informacji z kolejnych pikseli obrazu.

Gdy detektory rejestrują bardzo jasne źródło światła, na zdjęciach pojawiają się artefakty określane jako "szyny kolejowe". Takie smugi potrafią wymazać fragmenty materiału, przez co w danych miejscach nie da się wykonać wiarygodnych pomiarów jasności ani złożyć pełnego obrazu nieba. Problem nie ogranicza się zresztą wyłącznie do SPHEREx. Zespół Sandora Kruka wykazał, że w przypadku zdjęć z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a w 2000 r. ślady satelitów pojawiały się w 2,8 proc. ujęć, natomiast w 2021 r. odsetek wzrósł do 5,9 proc..

Inżynierowie testują rozwiązania mające ograniczać widoczność satelitów w obserwacjach astronomicznych — mowa m.in. o ciemniejszych powłokach oraz specjalnych wizjerach tłumiących odbicia. W praktyce skala przedsięwzięć telekomunikacyjnych i bazodanowych sprawia jednak, że współczesne megakonstelacje są znacznie liczniejsze i bardziej "widoczne" niż wcześniejsze generacje obiektów. W efekcie dotychczasowe metody ochrony nie przynoszą rezultatów, na jakie liczono.

Najbardziej pesymistyczne wnioski płyną z symulacji opisywanych w najnowszych analizach. Jeśli zatwierdzone zostaną plany umieszczenia na niskiej orbicie 2 mln nowych satelitów, wówczas — według tych wyliczeń — każde zdjęcie wykonane przez SPHEREx będzie w pełni zanieczyszczone. Średnio na pojedynczym kadrze mogłoby się pojawiać nawet 189 śladów satelitów, co oznaczałoby poważny kryzys dla obserwacji naukowych.

Astronomowie i liczne organizacje od lat alarmują, że szybki, niekontrolowany rozrost megakonstelacji zagraża jakości obserwacji nieba. Z dostępnych informacji wynika jednak, że nadal nie ma skutecznych, wiążących regulacji międzynarodowych, które realnie powstrzymałyby dalszą degradację danych zbieranych przez teleskopy. Autorzy nowych analiz liczą, że przedstawione wyniki zwiększą presję na podjęcie zdecydowanych działań na poziomie globalnym.