Naukowcy obserwujący Wszechświat zwracają uwagę, że rosnąca liczba satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej staje się realną przeszkodą dla astronomii naziemnej. Wokół Ziemi krąży już ponad 14 tys. takich obiektów, a zapowiadane kolejne konstelacje mogą nasilić zjawisko zanieczyszczenia światłem wywoływanego odbłyskami od satelitów. Z doniesień wynika, że kłopot jest już odczuwalny w pracy obserwatoriów prowadzących pomiary z powierzchni naszej planety.
Zespół badaczy z Wielkiej Brytanii ocenia, że istotną ulgę mogłoby przynieść pokrywanie satelitów specjalną powłoką Vantablack 310, zaliczaną do najczarniejszych materiałów opracowanych na świecie. W warunkach laboratoryjnych obiekty pokryte tą warstwą odbijały zaledwie 2 proc. padającego światła. Autorzy wskazują, że tak duża redukcja refleksów mogłaby ograniczyć szkody w danych astronomicznych bez konieczności wprowadzania skomplikowanych zmian w instrumentach czy przebudowy całych projektów badawczych.
Skuteczność czarnej powłoki sprawdzano na fizycznych modelach, uwzględniając różne pozycje satelity na orbicie. Wnioski były jednoznaczne: nawet w najbardziej wymagających scenariuszach obiekt z warstwą Vantablack 310 pozostawał dużo słabiej widoczny niż jego odpowiednik bez powłoki. Na skali jasności AB uzyskano wynik od 6,7 do 7,0, podczas gdy zalecany przez Międzynarodową Unię Astronomiczną próg wynosi 7 mag. Dla porównania przywołano też przykład niepokrytego satelity SpaceX, którego jasność wynosiła 3,7 mag.
Milion satelitów na orbicie? To koniec badań wszechświata
Aby zrozumieć mechanizm działania nowej powłoki, zespół sięgnął po mikroskop elektronowy i przeanalizował jej strukturę. Badacze opisali, że materiał tworzy w mikroskali porowate, "koralowate" formy, które sprzyjają silnemu pochłanianiu promieniowania. W efekcie – jak podają – Vantablack 310 ma skuteczność porównywalną z dotąd testowanymi metodami albo je przewyższa, w tym rozwiązania stosowane w programach ograniczania jasności urządzeń SpaceX.
Autorzy zaznaczają jednak, że dotychczasowe prace koncentrują się na własnościach optycznych. Jak przyznają, potrzebne będą kolejne badania, by ocenić wytrzymałość powłoki oraz jej oddziaływanie na systemy termiczne satelitów w trudnych warunkach orbitalnych. Takie sprawdziany są już planowane: Vantablack 310 ma zostać użyta podczas misji CubeSat Jovian-1, w której powłoka zostanie przetestowana w rzeczywistym locie.
Wraz z kolejnymi generacjami satelitów rośnie presja na rozwiązania, które ograniczą ich widoczność na tle nocnego nieba. Zespół podkreśla, że technologie takie jak Vantablack 310 mogą pomóc zmniejszyć zakłócenia w obserwacjach astronomicznych, choć równolegle pozostaje inny problem – narastające ryzyko związane z kosmicznymi śmieciami. Badania zrealizowano we współpracy z brytyjskimi naukowcami, a wyniki opisano w specjalistycznym czasopiśmie naukowym.
