Koniec widowiskowego show na niebie. Elon Musk będzie ściemniał Starlinki

Po wyniesieniu pierwszej partii 60 satelitów konstelacji Starlink na orbitę, astronomowie na całym świecie z przerażeniem obserwowali jak jasny „pociąg” satelitów przemierza niebo. Wszyscy spodziewali się, że satelity, tak jak i wcześniej, będą widoczne na niebie, niemniej widok bardzo jasnego sznura satelitów przesuwającego się po niebie natychmiast wywołał pytania o to, jak wpłynie to na obserwacje astronomiczne prowadzone za pomocą największych teleskopów naziemnych.

Do prowadzenia obserwacji odległych obiektów we wszechświecie, astronomowie potrzebują idealnych warunków atmosferycznych i ciemnego nieba. Przelatujące w polu widzenia satelity, odbijając światło słoneczne, pozostawiają widoczne w danych obserwacyjnych wyraźne smugi, znacząco pogarszające jakość uzyskanych danych. Efekt ten był zintensyfikowany przez to, że jeżeli nad działającym obserwatorium przeleciała „paczka” satelitów Starlink, to zostawiała nie jedną, a 60 różnych smug, przez co wykonane zdjęcia wyglądały tak, jak na zdjęciach poniżej.

Zważając na to, że SpaceX zapowiada wyniesienie na orbitę nie 60 satelitów, a co najmniej 7000 (a otrzymał już pozwolenie na umieszczenie na kilku orbitach nawet 40 000 satelitów), wiele podmiotów naukowych zaczęło głośno krytykować cały pomysł budowy konstelacji, a nawet domagać się jego anulowania.

Podczas konferencji Astro2020 Elon Musk poinformował, że aktualnie SpaceX stawia przed sobą dwa cele:

Po pierwsze, satelity muszą być niewidoczne gołym okiem z powierzchni Ziemi maksymalnie tydzień po starcie. Tuż po wyniesieniu na orbitę satelity znajdują się na niskiej orbicie okołoziemskiej i na dodatek są blisko siebie, przez co są bardzo wyraźne na niebie. Od tego czasu podnoszą one swoją orbitę, wchodząc z czasem na orbitę docelową. W tym czasie SpaceX planuje zmienić ich orientację w przestrzeni, tak aby panele słoneczne były ustawione krawędzią do Słońca, przez co będą w stronę Ziemi odbijały znacznie mniej światła.

Po drugie, nastąpi dalsze zmniejszenie jasności satelitów poprzez zainstalowanie na nich rozkładanych osłon, które będą blokowały światło słoneczne, dzięki czemu nie będzie się ono odbijało od najjaśniejszych elementów satelity. Według Elona Muska pierwszy satelita wyposażony w taką osłonę zostanie wyniesiony na orbitę już siódmego maja. Kolejna paczka satelitów, której start zaplanowano na kilka tygodni później, będzie w całości wyposażona w takie osłony.

Satelity konstelacji Starlink po wyniesieniu na orbitę albo właśnie podnoszą swoją orbitę, albo znajdują się na orbicie parkingowej jakieś 380 km nad powierzchnią Ziemi, albo znajdują się już na orbicie docelowej na wysokości około 550 km. Większość satelitów dociera na orbitę docelową w ciągu kilku tygodni po starcie.

Aktualnie znajduje się na niej ponad 200 z 420 już wyniesionych satelitów. Głównym zadaniem satelitów Starlink jest dostarczanie szybkiego internetu, a więc niewielka wysokość orbitalna pozwoli także na minimalizowanie opóźnień sygnału przesyłanego między satelitami a powierzchnią Ziemi.

Satelity konstelacji widoczne są na niebie w okolicach wschodu i zachodu Słońca. Gdy dla obserwatora na powierzchni Ziemi Słońce już zaszło za horyzont, to satelita znajdujący się kilkaset kilometrów wyżej wciąż je widzi. Promienie padające ze Słońca, odbijają się od jasnych elementów satelity i padają na Ziemię. Analogicznie dzieje się przed wschodem Słońca.

To się wydaje bardzo prostym rozwiązaniem, przynajmniej do momentu, w którym przypominamy sobie, co się dzieje, gdy latem, w pełnym Słońcu wyjdziemy na dwór w czarnym ubraniu. Krótko mówiąc, będzie gorąco. Promieniowanie słoneczne to energia, więc albo zostanie przez dany element odbite z powrotem w przestrzeń, albo ów element mocno się nagrzeje.

W przypadku satelitów Starlink najjaśniejszym elementem są białe anteny u dołu, anteny paraboliczne po bokach oraz niektóre elementy paneli słonecznych. Jeżeli pomalujemy je na czarno, to będą się one mocno nagrzewać. De facto ich pierwotny, biały kolor miał na celu odbijanie światła w celu utrzymywania na ich powierzchniach niskiej temperatury.

Na początku roku na orbitę trafił taki wyczerniony satelita i faktycznie okazało się, że sama zmiana koloru pozwoliła na obniżenie ilości odbijanego światła o ponad połowę. Niestety okazało się, że wyciemnione elementy bardziej się nagrzewają i zaczynają świecić w podczerwieni (w zakresie promieniowania termicznego).

Z tego też powodu SpaceX proponuje instalację osłon przeciwsłonecznych, które będą w stanie zatrzymywać promieniowanie słoneczne i chronić komponenty satelity przed przegrzaniem, a jednocześnie będą przepuszczać promieniowanie radiowe. Satelity wyposażone w osłony będą nosiły nazwę VisorSat. Pierwszy taki satelita znajdzie się na orbicie już 7 maja br.