Pociąg na niebie, co to takiego? Kiedy zobaczyć przelot Starlink nad Polską? Jak znaleźć inne satelity na niebie?
Internet

Pociąg na niebie, co to takiego? Kiedy zobaczyć przelot Starlink nad Polską? Jak znaleźć inne satelity na niebie?

Satelity krążące wokół Ziemi, których elementy konstrukcyjne odbijają światło słoneczne, to jeden z namacalnych wizualnie dowodów na to, że w tym kosmosie dzieje się dużo. Radzimy jak je namierzyć i zaplanować obserwacje, szczególnie gdy chodzi o przelot Starlink SpaceX.

Internet Starlink, który ma już ponad pół miliona abonentów, to temat, który od miesięcy rozgrzewa opinię publiczną. Z kilku powodów. Z względu na kłopot jaki może stanowić dla naziemnej astronomii, ze względu na ceny i dostępność. Dziś wydając 500 zł, czyli tyle ile kosztuje Starlink w Polsce, można z niego już korzystać w naszym kraju. A również parametry dostępowe, które na razie są bardzo przyzwoite. Zobacz naszą poprzednią publikację jeśli interesuje Cię szybkość internetu Starlink w Europie.

Jest jeszcze jeden powód. Zainteresuje on nawet te osoby, które nigdy nie będą korzystać z internetu Starlink. Spektakle świateł, zwane pociągiem Starlink, które wieczorami i nocą widoczne są nad Polską. W tym tekście spojrzymy się na to zagadnienie w sposób uniwersalny, tak byście mogli samodzielnie w przyszłości zaplanować i namierzyć taki przelot satelitów SpaceX, a także innych obiektów znajdujących się na orbicie.

Zanim na niebie pojawi się pociąg Starlink

SpaceX w ostatnich miesiącach bardzo regularnie wynosi na orbitę satelity Starlink z pomocą rakiety Falcon 9. Każdego miesiąca mają miejsce nawet 4 starty (w maju miały one miejsce 4, 9, 15 i 26), a każdy z nich to nawet 60 nowych satelitów, które dołączają do obecnych. W ciągu dwóch lat SpaceX umieściło w kosmosie już 1737 Starlinków. Część z nich jest już nieaktywna, była jedynie testowymi egzemplarzami, ale to tylko ułamek całej liczby, która nadal rośnie.

Starlink rakieta
Satelity Starlink w przestrzeni ładunkowej rakiety Falcon 9, a po prawej start z 15 maja (fot: SpaceX)

Satelity po wyniesieniu w kosmos i opuszczeniu przestrzeni ładunkowej rakiety (wideo poniżej, ostatnie dwie minuty), przez pewien raz wspólnie poruszają się po orbicie i są widoczne jako pojedynczy dość jasny obiekt. W końcu rozpraszają się, a wtedy zaczyna się to co nas najbardziej interesuje.

Starlink co to jest? Jak wygląda i jak działa?

Są to satelity telekomunikacyjne, które tworzą sieć bezprzewodowego internetu opasającą prawie całą powierzchnię Ziemi. Pojedynczy satelita ma rozmiar około 3,2 x 1,6 x 0,2 metra (szacunki, brak oficjalnych danych) i waży około 260 kilogramów. Do tego dochodzi rozkładany panel słoneczny o długości 12 metrów. Satelity wyposażone są w pędniki jonowe (Halla, wykorzystują Krypton), które służą do korekt i zmiany orbity.

Na spodzie satelity umieszczono anteny wykorzystujące technologię szyku fazowanego, która pozwala kierować wygodnie wiązkę w kierunku odbiorcy bez zmiany pozycji nadajnika. Czyni to Starlink dobrym rozwiązaniem także do komunikacji dla pojazdów takich jak samoloty, statki czy samochody. Do komunikacji ze stacjami odbiorczo-nadawczymi (składa się ona z anteny o średnicy 60 cm połączonej z modemem podobnej wielkości jak konsola NVIDIA Shield TV Pro) Starlink wykorzystuje pasmo Ku (odbiór około 12 GHz, nadawanie około 14 GHz). Satelity wspierają także komunikację na pasmie Ka (26-40 GHz). 


Satelity Starlink ułożone i w gotowości do załadunku (fot: SpaceX)

Starlinki są wynoszone na orbitę w konfiguracji ze złożonymi w harmonijkę panelami. To i bardzo płaska konstrukcja satelity ułatwia umieszczanie ich w dużej liczbie w przestrzeni ładunkowej rakiet Falcon 9. Kontener z 60 satelitami Starlink ma rozmiar zbliżony do wielkości załogowego Dragona. By rozdzielić satelity na orbicie wystarczy usunąć element łączący je razem.

Nie każdego satelitę dostrzeżemy gołym okiem, nie każdy przemieszczający się obiekt to satelita

Starlink SpaceX to nie jedyne obiekty poruszające się na orbicie wokółziemskiej, które dają o sobie znać. Satelitów mamy przecież dostatek, a nie brakuje też tak zwanego kosmicznego śmiecia, pozostałości po rakietach, które znajdują się na tyle wysoko nad Ziemią, że czasem przez dziesiątki lat obiegają Ziemię zanim spalą się w atmosferze. Dlatego jeśli widzicie na niebie poruszający się obiekt, to nie musi to być satelita, to może być na przykład jeden z członów rakiet wystrzelonych nawet kilka dekad temu.

Satelity ślady na niebie
Ślady satelitów, rakiet, uchwycone na pojedynczym zdjęciu naświetlanym przez kilka minut. Jeden z nich pozostawił samotny Starlink (fot: Karol Żebruń)

Na szczęście to co jest na niebie nie jest anonimowe. Pozycje wspomnianych kosmicznych śmieci jak i satelitów są dokładnie monitorowane, a my możemy mieć do nich dostęp, na przykład poprzez często tu przytaczaną mobilną aplikację Heavens-Above lub witrynę o heavens-above.com.

Warto tutaj podkreślić, że nie wszystkie satelity wokółziemskie są widoczne z Ziemi. Te o których mówimy poruszają się po niskiej orbicie wokółziemskiej, na wysokości kilkuset kilometrów czasem trochę wyżej. Mogą też mieć wydłużoną orbitę wokół biegunową, a wtedy widać je gdy zbliżą się do Ziemi.

Satelitów geostacjonarnych gołym okiem nie zobaczymy, bo znajdują się one w odległości 36 tysięcy kilometrów. Można je dojrzeć, ale konieczny jest dobry teleskop i wiedza o ich dokładnej pozycji (są one rozmieszczone wzdłuż równika niebieskiego, czyli w płaszczyźnie równika Ziemi). Wszak poruszają się one wokół Ziemi w tym samym tempie w jakim ta obraca się wokół osi i dla nas są praktycznie nieruchome.

A to właśnie ruch własny satelity widocznego gołym okiem sprawia, że jesteśmy w stanie odróżnić go od innych obiektów na niebie. Satelity często są jasne nie bardziej niż Uran w maksimum swojego blasku. A powiedzcie, widzieliście kiedyś Urana gołym okiem? Jest to możliwe, ale Uran nie porusza się szybko po niebie.

Satelity na niebie widoczne gołym okiem i ich jasność

Satelity, które można zobaczyć gołym okiem nie należą do zbyt jasnych obiektów. Wyjątkiem jest tutaj Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. Nie tylko szybko przemyka po niebie, ale też jest silnie iluminowana przez Słońce. Często jej jasność sięga -3,9 magnitudo (im mniej tym jaśniejszy jest obiekt), a to oznacza że jest prawie tak jasna jak Wenus w momentach największego blasku, gdy pełni rolę gwiazdy wieczornej lub porannej (jasny punkt na niebie, widoczny jeszcze na jasnym niebie, tuż po zachodzie lub przed wschodem Słońca).


Nawet niezbyt udane zdjęcie przelatującej MSK pokazuje, że nie jest to tylko punkt na niebie (fot: Karol Żebruń)

W praktyce MSK może wydać się nam jeszcze jaśniejsza. Czasem może osiągać jasność większą niż wspomniana, poza tym Wenus obserwujemy na dość jasnym niebie, a przeloty MSK mamy okazję oglądać także w środku nocy.

Inne satelity są jednak dużo mniejsze od MSK, a zatem ich jasność również jest dużo niższa. Wiele satelitów ma jasność około 5 - 6 magnitudo, czyli są niewiele jaśniejsze niż zasięg gołego ludzkiego oka. Zobaczymy je w miejscach z dala od świateł miast, gdzie niebo jest faktycznie ciemne.

Maksymalna jasność satelity zależy od jego rozmiaru. Dlatego ta sama jasność nie zawsze oznacza tej samej wysokości orbity

Są też i obiekty o jasnościach od 2 do 4 magnitudo, które łatwiej dostrzec. Jednak i wtedy, blask okolicznych świateł utrudnia ich dostrzeżenie. Być może spostrzeżemy je dopiero pod koniec ich przelotu. Czasem może się zdarzyć, że wykonają one nieprzewidziany obrót, albo znajdą się względem nas w tak dobrej orientacji, że jasność chwilowo znacząco wzrośnie. My odbierzemy to jako gwałtowne pojaśnienie lecącego obiektu. Nie należy tego mylić z popularnymi w swoim czasie flarami satelitów Iridium (dziś ich już nie zobaczymy).

Dlaczego pociąg Starlink budzi takie emocje?

Satelity Starlink po osiągnięciu docelowej orbity przelatując nad naszymi głowami mają jasność około 5 - 6 magnitudo. Podobnie jak inne satelity są wtedy już trudne do dostrzeżenia.

Takie orbitujące na wysokości ponad 500 km Starlinki można oczywiście śledzić w prostej lornetce, ale nie jest to tak spektakularne doświadczenie jak obserwacje gołym okiem. MSK to inna bajka, bo tutaj możemy dostrzec przy bardzo dużym powiększeniu nawet jej zarysy. To samo da sie osiągnąć także w przypadku Starlinków, ale wymaga znacznie większego wysiłku.

Za to w momencie, gdy orbita Starlinków stopniowo jest podnoszona (w tym celu każdy satelita wykorzystuje zainstalowane niewielkie silniki jonowe), satelity te są nie tylko dużo jaśniejsze (2 do 3 magnitudo), ale też podróżują blisko siebie, przez co odnosimy wrażenie obserwacji ciągu połączonych ze sobą pojazdów, które są czymś więcej niż punktami na niebie. Stąd też pojęcie zjawiska pociąg Starlink.

W internecie znajdziemy sporo filmów pokazujących przelatujące pociągi. Niektóre nagrania są celowo rozostrzone, by zwrócić uwagę widza. W praktyce, nawet jasny Starlink w pociągu, będzie dla naszego oka punktowym obiektem.

Na początku za jasność Starlinków odpowiada nie tylko ich mała wysokość

Oczywistym jest to, że im dalej od Ziemi, tym słabiej widoczne jest światło odbijane przez tę część satelity Starlink, która zwrócona jest ku nam (są to panele z antenami). Lecz w momencie wznoszenia się, satelity przyjmują też konfigurację płaską czyli z baterią słoneczną zwróconą w stronę Ziemi (kształt leżącej litery I). Odbite od niej światło ma duży wkład do łącznej jasności satelity.

Wizja Starlink orbita
Wizualizacja Starlink na orbicie Ziemi (fot: SpaceX)

Gdy satelita przyjmie wysokość roboczą, bateria zostaje podniesiona, tak że satelita ma kształt litery L. Wtedy największym problemem z perspektywy astronomów i miłośników „czystego nieba” jest przede wszystkim panel antenowy. SpaceX od pewnego czasu stosuje specjalne słoneczne osłony (technologia VisorSat), które są skierowane w stronę Słońca tak, by blokować jego światło i rzucać cień na mocno refleksyjne elementy anten.


Diagram pokazujący jak wygląda oświetlenie satelity Starlink na różnych etapach (źrodło: SpaceX)

Wcześniejszy eksperyment o nazwie DarkSat, polegający na zmniejszeniu refleksyjności tych elementów nie zdał egzaminów.

Taka konstrukcja zmniejsza jasność satelitów wedle obliczeń o około 1,3 magnitudo. W zrozumiałych dla laika wartościach oznacza to około 31% mniejszą jasność. Wydaje się to sporą zmianą, jednak astronomowie nie są usatysfakcjonowani tym osiągnięciem. Teleskopy i ich aparatura jest bowiem bardzo czuła. Nawet niedostrzegalne gołym okiem Starlinki wciąż będą stanowić problem dla obserwatorów.

Nie każdy pociąg satelitów Starlink wygląda identycznie

Gdy słyszycie o pociągu Starlink od razu przychodzi wam pewnie do głowy rząd blisko siebie umieszczony satelitów, które na niebie pojawiają się co kilka sekund. To najbardziej spektakularny przykład tego zjawiska i najlepiej zasługujący na określenie pociąg.

Jednak pociągi w miarę wykonywania obiegów przez satelity wokół Ziemie stopniowo się rozciągają. W pewnym momencie satelity lecą nie niemal jeden na drugim, ale w odstępach kilkusekundowych, następnie kilkunastu sekund, a potem minut i więcej.

To wciąż spektakularny widok, z pewnej perspektywy nawet ciekawszy, bo taki pociąg rozciąga się na całe niebo od horyzontu do horyzontu, a nie jest tylko jasną linią przemieszczającą się po niebie.

Gdy satelity lecą bardzo blisko siebie, łatwiej je dostrzec nawet gdy niebo jest jeszcze jasne. Gdy pociąg się rozciągnie, warto skoncentrować wzrok na rejonie przez który Starlinki przelatują, bo można je przegapić. Oko i mózg człowieka działa tak, że gdy już uchwycimy wzrokiem dany obiekt na niebie, trudniej będzie go nam zgubić.

Pociągi Starlink potrafią na niebie danej nocy pojawić się więcej niż jeden raz. Obiegają one Ziemię w około półtorej godziny

Pociągi mogą mieć także różną długość. Pojedyncza parta satelitów SpaceX liczy zazwyczaj 60 obiektów (czasem jest ich mniej, gdy ładunek zawiera też innego typu satelity), ale z czasem taki pociąg może ulegać fragmentacji na krótsze.

Dlatego niejednokrotnie bywa tak, że najpierw widzimy kilka czy też kilkanaście satelitów, potem mamy przerwę (najpierw kilkanaście sekund, potem kilka minut, w końcu wiele godzin) i znowu na zbliżonej trajektorii pojawia się kolejna grupa obiektów. Z czasem pociągi stają się coraz krótsze, słabiej widoczne. Starlinki nawet dwa miesiące po wystrzeleniu poruszają się po dość zbliżonych orbitach, lecz są już tak rozproszone, że nie będą dla nas bardziej atrakcyjne niż jakikolwiek inny satelita na niebie.

Zmrok szybko zapada, dlatego nie rezygnujcie z obserwacji po zachodzie Słońca

Czasem może wam się wydawać, że godzina przelotu pociągu Starlink jest zbyt wczesna, by móc je dostrzec na niebie, a na nocne obserwacje po północy nie macie ochoty. Jednak nie rezygnujcie tak szybko. Aplikacje, które wskazują widoczność satelitów (znowu Heavens-Above), uwzględniają fakt, że zmrok szybko zapada. Niebo na którym widać tylko jedną, dwie gwiazdy, w ciągu kilku minut może wypełnić się znacznie większą ich liczbą.

Satelity mogą nagle zacząć być dostrzegalne, jeszcze w trakcie ich przelotu nad nami.

Globalna mapa satelitów Starlink dla miłosników wizualizacji

Do śledzenia położenia pociągów względem powierzchni Ziemi, jak i pozycji wszystkich już umieszczonych na orbicie satelitów Starlink, doskonale nadaje się witryna satellitemap.space.


Na biało satelity oświetlone, na czerwono, te znajdujące się w cieniu Ziemi

Widać na niej odświeżane na żywo dokładne położenie wszystkich Starlinków. Można kliknąć na każdy z nich, by zobaczyć podstawowe informacje, w tym dane o wysokości orbity. Istotniejsze jest jednak przestrzenne ich ułożenie na mapie. Pociągi rzucają się nam od razu w oczy i można zgrubnie ocenić, skąd w danym momencie są widoczne.

Mapę można sobie skonfigurować klikając na przycisk kółek zębatych. Po zaznaczeniu wszystkich pól wyboru oraz projekcji Merkatora dostaniemy widok jak poniżej.

Planowanie obserwacji Starlinków

Nie musicie czekać na doniesienia o pociągach Starlink w mediach. Wszystko można sobie zaplanować i przewidzieć samodzielnie z pomocą witryny heavens-above.com. Klikamy na link Dynamiczna wizualizacja wszystkich wystrzelonych ostatnio obiektów Starlink, by wyświetlić daną partię satelitów i szybko animować ich położenie w miarę upływu czasu przyciskami Upływ czasu.

To pozwoli nam ocenić kiedy będzie ona widoczna na naszym niebie, nawet jeśli nastąpi to dopiero za kilkanaście godzin. Pamiętajcie, Dobrze widoczne są tylko te Starlinki, które przelatują prawie nad naszymi głowami. Te poruszające się blisko horyzontu nawet jeśli są jeszcze na niższej orbicie, będą bardzo słabo widoczne. To jednak nie wszystko.

Dokładna pozycja satelitów Starlink i ich jasność w momencie przelotu nad nami. Jak czytać dane

Na stronie heavens-above.com klikamy na link Przeloty wszystkich satelitów Starlink. Z listy Wyniesienie na orbitę wybrać interesujący nas start, potem określić którą noc bierzemy pod uwagę za pomocą przycisków strzałek i gotowe. Jeśli nic się nie wyświetli, satelity nie będą widoczne. Jeśli pokażą się dane, będziemy wiedzieć czy warto wybrać sie na "kosmiczny" spacer.

Starlink przeloty
Przeloty satelitów z partii wystrzelonej na orbitę 9 maja, w noc z 27 na 28 maja

Widoczność określana jest dla naszego położenia, które wskazujemy w części Lokalizacja w prawym górnym narożniku witryny. Może to być nazwa miasta, lokalizacja odczytana z ustawień przeglądarki lub wprowadzone przez nas dokładne dane o długości i szerokości geograficznej.

Jasność satelity podawana dla przelotu dotyczy tego miejsca jego orbity, w którym jest on najbliżej nas, zwykle w zenicie czyli nad naszymi głowami. Oznacza to, że w trakcie obserwacji jego jasność może ulegać znaczącym zmianom.

Jeśli na liście pojawią się pozycje, to sprawdzamy z jakiego typu przelotem mamy do czynienia. Najlepiej gdy Najwyższy punkt to ponad 70 stopni, gdyż wtedy satelity będą stosunkowo blisko nas i mają szansę być jasne. W kolumnie Jasność widoczna jest jasność satelitów. Gdy wynosi ona około 2,5 magnitudo to dostrzeżemy je nawet po zachodzie Słońca, choć trzeba będzie wytężyć wzrok.

Satelity na początku swojej orbitalnej podróży mogą być jeszcze jaśniejsze, poniżej 2 magnitudo. Czasem jednak taka jasność jest dowodem na niepomyślne wprowadzenie satelity na orbitę i obniżającą się pozycję. Przykładem jest Starlink 2638, który wystrzelono 9 maja, prawdopodobnie jeden z tych, które zostały stracone.

Trzecią istotną wartością są godziny przelotu. Podane są wartości dla momentów, gdy dany Starlink osiąga wysokość ponad 10 stopni nad horyzotem, góruje i znika poniżej 10 stopni nad horyzontem. Jeśli odstępy pomiędzy kolejnymi satelitami liczone są w pojedynczych sekundach to mamy szanse zobaczyć spektakularne zjawisko. Gdy interwał wzrośnie do 10 sekund, taki pociąg jest wciąż bardzo efektowny, ale coraz trudniej nazwać go pociągiem.


Mapka z trasą przelotu, godzinami i wyglądem nieba o danej porze

Klikając na godzinę górowania satelity Starlink wyświetlimy mapkę z trasą przelotu na niebie na tle gwiazdozbiorów. Zauważcie, że niektóre ze Starlinków nie muszą być widoczne na całym niebie. Czasem dość szybko kryją się w cieniu Ziemi lub późno z niego wychodzą i widoczne są tylko przez część swojego przelotu nad nami.

Inne niż Starlink, satelity na niebie dzisiaj, które są widoczne

Na stronie heavens-above.com w części Prognoza dzienna dla jaśniejszych satelitów znajduje się lista przelotów innych niż Starlinki obiektów. To sondy badawcze takie jak Terra, ale też wojskowe satelity jak rosyjski COSMOS 2455 oraz niezliczona ilość kosmicznego śmiecia, czyli starych i nowych członów rakiet, które jeszcze utrzymują się na orbicie.

Informacje dla nich są identyczne jak w przypadku Starlinków. Mamy mapkę przelotu z zaznaczonymi godzinami i pozycjami, gdy satelita wejdzie w cień Ziemi i zniknie z naszego pola widzenia.

A jeśli kod czy nazwa satelity wam nic nie mówi, zawsze możecie sięgnąć do bazy NASA, w której można wyszukać informacje o praktycznie każdym obiekcie na naszym niebie.

Komentarze

5
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    kitamo
    1
    Bardzo fajny artykuł
    • avatar
      pawluto
      0
      Czyli te satelity są w ciągłym ruchu - więc jak ma na tym pracować internet ???
      Skąd wiadomo że to są satelity tylko do tego celu a nie szpiegowskie ???
      Jak to sprawdził nasz rząd skoro na to pozwolił...?!?
      • avatar
        Ahura
        0
        No i spoko
        • avatar
          Gnom_Z_Piany
          0
          satelity szpiegowskie czy nie. ustawy są takie, że poglądacze mogą zainstalować rejestrator ruchu u naszego operatora. więc satelity są tu małym problemem.

          kolejna sprawa. antena naziemna starlink to ile ona mocy żre? 100 czy 200W ? ale to konieczne bo satelity są w ruchu więc antena nie może być mocno kierunkowa jak w tv satelitarnej gdzie są satelity geostacjonarne. niestety są one b. wysoko, generują duży lag więc do neta raczej się słabo nadają. nawet próbówałem. zdalna sesja telnet, to po wciśnięciu klawiatury, znak wraca na ekran po ok. 3s :) sporo. starlink tego problemu nie ma.
          • avatar
            zenobi12
            0
            To co podają,godz.przelotu satelit muska to chyba ściema.Siedzieliśmy kila razy w wyznaczonych godzinach i nic nie leciało więc o co tu chodzi moze ktoś to pomoze wyjaśnić.