News / Новини

Сателитите Starlink от второ поколение излъчват 30 пъти повече радиосмущения от предшествениците си, с което застрашават радиоастрономическите наблюдения, според най-ново проучване на ASTRON

Проф. Джесика Демпси: Ако не смекчим вредните въздействия, много скоро ще можем да наблюдаваме единствено съзвездия, създадени от хора

Наблюдения с радиотелескопа LOFAR (Low Frequency Array) през миналата година показаха, че сателитите Starlink от първо поколение излъчват нежелани радиовълни, които могат да попречат на астрономическите наблюдения. Нови проучвания с радиотелескопа LOFAR, най-големият радиотелескоп на Земята, който осъществява наблюдения при ниски честоти, показаха, че второто поколение сателити Starlink ‘V2-mini’ излъчват до 32 пъти по-ярки непреднамерени радиовълни в сравнение със спътниците от предишното поколение, като потенциално „заслепяват“ радиотелескопите в ниски радио честоти и по този начин пречат на жизненоважни изследвания на Вселената. България е член-съосновател на европейския консорциум за научноизследователска инфраструктура LOFAR ERIC, който управлява телескопа. В близост до Националната астрономическа обсерватория Рожен се строи наблюдателна станция на LOFAR, която се очаква да заработи към края на 2025 година.

През последните години броят на сателитите, изстреляни в ниска околоземна орбита (LEO), рязко нарасна в резултат от бързата комерсиализация на космоса и напредъка в сателитните технологии. От 2019 г. компании като SpaceX и OneWeb са изстреляли стотици до хиляди сателити, особено за комуникационни цели. Плановете показват, че броят на спътниците в орбита може да надхвърли 100 000 до края на десетилетието. Растящите излъчвания на радиовълни от сателитите в LEO пораждат сериозни опасения за бъдещето на астрономическите изследвания.
Проучването, което показва тази опасност, е проведено с помощта на радиотелескопа LOFAR в две обширни едночасови сесии за наблюдение на 19 юли 2024 г. в радиочестоти над и под FM диапазона (98-108 MHZ), използвани от радиостанциите. По време на тези наблюдения екипът e установил нежелано електромагнитно излъчване (UEMR) от почти всички наблюдавани сателити Starlink, от първо и от второ поколение.
„С LOFAR започнахме програма за наблюдение на нежелано излъчване от сателити, принадлежащи към различни съзвездия, и нашите наблюдения показват, че сателитите Starlink от второ поколение излъчват по-силни излъчвания и го правят в по-широк диапазон от радиочестоти, в сравнение с първото поколение сателити”, казва водещият автор на изследването Кеес Баса от ASTRON (Нидерландският институт за радиоастрономия),.
Анализът разкрива, че тези по-нови сателити излъчват до 32 пъти по-ярки непреднамерени радиовълни в сравнение с първото поколение, като нивата потенциално надвишават международно регулираните прагове за смущения, определени за умишлени емисии и дори по-облекчени стандарти за наземна електромагнитна съвместимост.
„В сравнение с най-слабите астрофизични източници, които наблюдаваме с LOFAR, UEMR от сателитите Starlink е 10 милиона пъти по-ярък. Тази разлика е подобна на най-слабите звезди, видими с просто око, и яркостта на пълната Луна. Тъй като SpaceX изстрелва около 40 сателита Starlink от второ поколение всяка седмица, този проблем става все по-сериозен“, добавя Кеес Баса.
Изследването подчертава необходимостта от по-строги разпоредби около нежеланото сателитното излъчване, за да се запази неприкосновеността на радиоастрономическите наблюдения, които са жизненоважни за разбирането на Вселената и нашето място в нея. Проучването служи като ясен призив за действие за запазване на бъдещето на астрономията в лицето на напредващите сателитни технологии.
„Човечеството очевидно се приближава до превратна точка, в която трябва да предприемем действия, за да запазим нашето небе като прозорец за изследване на Вселената от Земята. Сателитните компании не се интересуват от производството на това нежелано лъчение, така че минимизирането му също трябва да бъде приоритет в техните политики за устойчиво космическо пространство“, казва Федерико Ди Вруно от обсерваторията SKA. „Starlink не е единственият голям играч в LEO, но те имат шанс да поставят стандарта в тази област“, допълва той.
Изследователите подчертават, че докато сателитите от второ поколение са проектирани да подобряват свързаността и да предоставят комуникационни услуги, непреднамерените радиоизлъчвания са нарастваща заплаха за целостта на астрономическите наблюдения. Тъй като последиците от такава намеса стават все по-очевидни, сътрудничеството между сателитните компании, регулаторните агенции и астрономическата общност е от съществено значение за разработването на ефективни стратегии за смекчаване.
В Нидерландия, една от най-гъсто населените страни в Европа, ASTRON управлява LOFAR, най-чувствителният нискочестотен телескоп в света. Това е възможно само в резултат на регулаторната подкрепа на холандските местни, провинциални и национални агенции. Общините се консултират с ASTRON и подкрепят института, като съветват други.
Проф. Джесика Демпси, генерален и научен директор на ASTRON: „От началото на LOFAR, преди повече от десетилетие – когато ни беше казано, че скоро ще се затрудняваме да наблюдаваме поради радиосмущения – нормативната подкрепа и продуктивното сътрудничество с индустрията, има общо над 1000 индивидуални примери за коопериране с десетки групи, компании, инфраструктури, агенции и лица в цялата страна.
И тази връзка не е само едностранна. Умните технологии за откриване на слаби сигнали във Вселената осигуриха технологичния напредък в индустрията и в обществото – от GPS до WiFi. Ние не просто съществуваме заедно, ние се развиваме заедно. Имаме решения за тази симбиоза и в космоса – просто трябва регулаторите да ни подкрепят, а индустрията да извърви своята половина от пътя. Без смекчаване на последиците от подобни дейности много скоро единствените съзвездия, които ще виждаме, ще бъдат създадени от хора.“

URL адрес на статията: https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202451856

  Съветът на LOFAR ERIC назначи д-р Михил ван Харлем (Michiel van Haarlem) за нов изпълнителен директор на Европейския консорциум за изследователска инфраструктура (ERIC), създаден от Европейската комисия през декември 2023 г. Д-р Ван Харлем ще играе решаваща роля в представянето на LOFAR ERIC пред заинтересованите страни, осигурявайки ефективната работа на съоръженията на LOFAR и напредъка в мисията на консорциума да координира използването на този жизненоважен радиоастрономически инструмент за научни изследвания от световна класа. LOFAR е пан-европейски проект, който включва 52 антенни станции в осем държави: Холандия, Германия, Полша, Франция, Ирландия, Латвия, Швеция и Обединеното кралство. В ход са планове за разширяване с допълнителни станции в Италия и България.
LOFAR ERIC ще внедри основна надстройка, известна като LOFAR 2.0, подобрявайки възможностите за наблюдение и обработка на данни. Това надграждане ще предостави на астрономическата общност набор от усъвършенствани инструменти, характеризиращи се с обширно зрително поле, подобрена чувствителност и възможност за наблюдение на множество посоки едновременно. Бъдещите посоки за развитие също са в процес на проучване.
Михил ван Харлем ще ръководи новосъздадения LOFAR ERIC през първите 5 години, по време на предстоящия преход от Stichting ILT към LOFAR ERIC и внедряването на LOFAR2.0. Той наследява на поста Вим ван Капелен, който изпълняваше длъжността временен директор от март тази година.
LOFAR ERIC предоставя прозрачен достъп до широк спектър от научни услуги за европейската и световната общност, като насърчава сътрудничеството и дава възможност на изследователите да предприемат иновативни, широкомащабни проекти. Изследванията му обхващат различни научни области, включително изучаването на младата Вселена, образуването на галактики, физиката на пулсарите, преходните радио явления, космическите частици със свръхвисока енергия, междузвездната среда и космическите магнитни полета.

Европейската комисия одобри създаването на LOFAR ERIC (European Research
Infrastructure Consortium – Европейски консорциум за изследователска
инфраструктура), в който България е пълноправен член – учредител. Основната задача
на LOFAR ERIC е да осигури на европейската астрономическа общност координирана
експлоатация на LOFAR (Low Frequency Array, или Нискочестотен масив), най-
големият радиотелескоп в света в ниски честоти под 250 MHz. LOFAR ERIC има за цел
да позиционира LOFAR като водеща в света изследователска инфраструктура, която в
дългосрочна перспектива да поддържа глобални лидерски позиции в
радиоастрономията.

LOFAR е изключително гъвкав модерен радиотелескоп, който може да се използва за
наблюдения както на най-древните звезди и галактики, така и на нашето Слънце и
динамиката на земната йоносфера. По своята същност, това е общоевропейска
инфраструктура за нискочестотни радиоастрономически наблюдения с антенни
станции, разположени в 8 европейски държави (към 2021 г.) Тези дълги международни
базови линии са от съществено значение за осигуряване на високата ъглова
разделителна способност на LOFAR, която ще остане уникална за тези ниски честоти
най-малко в рамките на следващото десетилетие. Планираният за изграждане в
България обект от Националната пътна карта за научна инфраструктура (2020-2027)
LOFAR-BG ще бъде най-южното и най-източно съоръжение на телескопа – нова и
единствена антенна станция към днешна дата в Югоизточна Европа.

Най-мощният в света радиотелескоп ще обслужва нуждите на изследователската
общност поне в рамките на това десетилетие, като посредством LOFAR ERIC ще
осигурява непрекъснато функциониране и предоставяне на научни услуги за
потребителите, както и по-нататъшно техническо развитие. Той ще спомогне за
обединяване на европейската изследователска общност с цел максимално увеличаване
на научните резултати от мощната и универсална инфраструктура LOFAR.

LOFAR ERIC ще обедини радио и софтуерни инженери, IT експерти и астрономи в
междудисциплинарно международно сътрудничество и ще предложи възможности на
европейската изследователска общност, които не са достъпни другаде по света. По този
начин ще се осигурят огромни предимства за европейските изследователи както от
научна, така и от техническа гледна точка. Това ще спомогне учените на Стария
континент да запазят водещи позиции в изследванията и по отношение на квадратния
километров масив (Square Kilometer Array или SKA – глобален телескоп в Австралия и
Южна Африка, планиран да започне работа по-късно през това десетилетие.