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Musk glaubt, dass 12.000 Satelliten die Astronomen nicht stören werden. Seine Meinung stimmt nicht mit dem Modell überein

Wissenschaftler benötigen zusätzliche Software, neue Kameras und viel mehr Geld, um die Störungen aufgrund des Starlink-Systems zu bewältigen.



Starlink-Satelliten stören die Teleskopbeobachtungen in Chile. Es scheint, dass sich Astronomen an einen helleren und dynamischeren Himmel anpassen müssen. Foto vom Nationalen Forschungslabor für optische Infrarotastronomie der NSF / CTIO / AURA / DELVE.

Während der Sommerbeobachtungen von Sternen auf dem Land ist es ein häufiger Anblick, wenn einige Satelliten durch den Himmel fliegen. In den kommenden Jahren werden Besitzer von Aquiline Vision sie jedoch bereits zu Hunderten sehen. Und für professionelle Astronomen wird die Forschung nie wieder dieselbe sein.
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Der Kampf um die Erde zwischen Satelliten-Internetanbietern geht weiter. SpaceX ist führend mit seiner Starlink-Satellitenflotte, die Hochgeschwindigkeitskommunikation für alle Menschen auf dem Planeten bietet. Das Unternehmen hat bereits mehr als 350 Fahrzeuge in die Umlaufbahn gebracht, von denen 60 erst vor wenigen Wochen gestartet wurden. Letztendlich ist geplant, eine Megagruppe von Zehntausenden von Satelliten zu schaffen, zu der weitere Schwärme von Amazon und der britischen Firma OneWeb gehören werden. Seitdem sich die ersten hellen Lichterketten über ihnen erstreckten, machten sich Astronomen Sorgen um die Zukunft ihrer Sphäre. Und jetzt hat eine der umfangreichsten Analysen der Bewegung der zukünftigen 12.000 Starlink-Satelliten sowohl gute als auch schlechte Nachrichten gebracht.

Das Ausmaß der Satellitenschäden für die astronomische Forschung variiert je nach Projekt und Observatorium. Himmlische Neuankömmlinge stellen keine signifikante Bedrohung dar, aber ihre Anwesenheit wird in naher Zukunft sicherlich ein wichtiger Faktor für die Astronomie sein. "Es ist ein erwachender Ruf für Astronomen im Allgemeinen. Es ist an der Zeit, über mildernde Maßnahmen nachzudenken", sagt Jonathan MacDowell, Astrophysiker am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und Autor der Analyse.

SpaceX-Gründer Elon Musk behauptet, dass Starlink keine Gefahr für den wissenschaftlichen Fortschritt darstellt. "Ich bin sicher, dass wir astronomische Entdeckungen in keiner Weise beeinflussen werden, es wird keinen Einfluss geben", sagte er kürzlich auf einer Konferenz. "Wenn es immer noch über Null liegt, werden wir Korrekturmaßnahmen ergreifen."

Das Unternehmen arbeitet mit verschiedenen astronomischen Organisationen zusammen, um die Auswirkungen auf den Nachthimmel zu minimieren. Eine vollständige Beseitigung dieses Effekts scheint jedoch nahezu unmöglich. Laut einem Bericht von McDowell, der in der Zeitschrift Astrophysical Journal Letters behandelt wird, ist die erdnahe Umgebung bereits von einigen Auswirkungen betroffen. Während bisher Tausende von Satelliten in die Erdumlaufbahn gebracht wurden (viele davon existieren nicht mehr), ist das von SpaceX beanspruchte Gebiet relativ leer. Vor dem ersten Start von Starlink vor weniger als einem Jahr umkreisten nur 400 große Satelliten in geringer Höhe (weniger als 370 Meilen). Starlink-Satelliten haben diese Zahl heute fast verdoppelt, und das sind nur drei Prozent von dem, was sie geplant haben.

12.000 niedrig fliegende Starlink-Satelliten wären mit bloßem Auge am Himmel sichtbar. MacDowell erstellte eine Simulation, die die Größe, Höhe, Anzahl und beobachtete Helligkeit von Satelliten auf der Grundlage von Daten berücksichtigte, die ihm die Amateurastronomengemeinschaft half. Er berechnete dann, wie viele Satelliten an verschiedenen Punkten während der Nacht über den Kopf fliegen würden, für verschiedene Jahreszeiten und Orte auf der ganzen Welt. Die Stadtbewohner werden nichts bemerken, aber nach dem McDowell-Modell (das auf FCC SpaceX-Anwendungen basiert) sehen Sternbeobachter auf dem Land den Horizont voller Hunderte von dunklen Stellen, da Sonnenlicht von den Metalloberflächen der Satelliten abgeworfen wird, von denen zehn passieren werden direkt über deinem Kopf. Die genaue Anzahl der sichtbaren Satelliten hängt von verschiedenen Bedingungen ab.Aber es wird in den ersten Stunden nach Sonnenuntergang im Sommer seinen Höhepunkt erreichen - und dies ist nur die beste Zeit, um den Himmel zu beobachten.

Zum Glück für Amateurastronomen experimentiert SpaceX damit, die der Erde zugewandte Seite seiner Satelliten schwarz zu schwärzen, um deren Reflexionsvermögen zu verringern. Das Unternehmen hat im Januar seinen ersten Darksat-Prototyp auf den Markt gebracht. Laut einem am Montag veröffentlichten Vorabdruck, der auf einem Beobachtungspaar basiert, scheint er etwa 2,5-mal schwächer zu sein als seine glänzenden Gegenstücke. Laut MacDowell wird diese Helligkeit weiter reduziert, was die Satelliten wahrscheinlich näher an den Rand des sichtbaren Spektrums für das menschliche Sehen bringt. Wenn Sie den Himmel beobachten, spüren Sie möglicherweise ein verwirrendes Gefühl schwer fassbarer Bewegung, aber selbst wenn Sie stark blinzeln, können Sie Blendung wahrscheinlich nicht unterscheiden.



"Das wird wahrscheinlich ausreichen, um einen klaren Himmel für die Beobachtung mit bloßem Auge zu erhalten", sagt MacDowell. "Aber das reicht nicht aus, um die professionelle Astronomie zu bewahren."

Die astronomische Gemeinschaft ist eine sehr vielfältige Gruppe, die alles untersucht, vom Fliegen von Kopfsteinpflaster in der Nähe bis hin zu entfernten Schwarzen Löchern. Starlink-Effekte sind in verschiedenen Situationen unterschiedlich. Einige Forschungsprojekte, insbesondere solche, die in späte Winternächte fallen, bemerken kaum, was SpaceX dem Himmel hinzufügt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Sonne so weit wie möglich von der Nachtseite der Erde entfernt, und keine reflektierenden Sonnenstrahlen erreichen die Satelliten. Dies war eine Erleichterung für MacDowell. „Anfangs war ich zu pessimistisch“, sagt er, „aber die Tatsache, dass im Winter nicht alles so schlecht ist, ist sehr wichtig. Ich war froh und überrascht, als ich das sah. "

Die schlechte Nachricht ist, dass Starlink-Komponenten in den ersten und letzten Stunden der Nacht, wenn die Sonne gerade unter dem Horizont steht, besonders im Sommer, hell in den Teleskopspiegeln leuchten. Diese Bedingungen sind ideal für die Beobachtung von Objekten in der Nähe der Sonne, einschließlich des Schießens von Asteroiden, einschließlich solcher, die eines Tages mit der Erde kollidieren könnten. Solche Projekte können mitten im Winter einfach nicht umgesetzt werden. "Wenn Sie sich nur auf Winterbeobachtungen beschränken", sagt MacDowell, "dann ist tatsächlich die Hälfte des Himmels verloren."

McDowell geht in seinen Berechnungen von monatlichen Starts von Satelliten aus und letztendlich - alle zwei Wochen. Die Forscher beginnen sich auf die sich schnell nähernde Zukunft von Starlink vorzubereiten.

Der einfachste Weg, unerwünschte Bänder herauszufiltern, die Satelliten in der Astrofotografie hinterlassen, ist die Verwendung von Software. Wenn Astronomen fünf Bilder des Ziels aufnehmen und der Satellit mehrere Bilder trifft, können Forscher die Fotos miteinander kombinieren, um den Satelliten zu löschen. Diese Methode eignet sich am besten für Observatorien mit weniger Satelliten, dh für Observatorien auf der südlichen Hemisphäre, und spart wertvolle Beobachtungszeit für die Erfassung wirklich nützlicher Daten.

Andere Observatorien benötigen spezielle Ausrüstung. Beispielsweise kann ein System, bei dem kleine Kameras den Hauptspiegel eines Teleskops mit einem Ring umgeben, dem Instrument ein Gefühl der peripheren Sicht geben. Wenn Kameras einen sich nähernden Satelliten erkennen, können sie auf den Auslöser im Sichtfeld des Teleskops klicken und ihn vorübergehend blenden, bis das Raumschiff verschwindet. Projekte, die darauf abzielen, Objekte mit Belichtungszeiten zu dimmen, die weit über kurze Serien vorbeiziehender Satelliten hinausgehen, werden von einem solchen Schema profitieren.

Letztendlich muss jedes der vielen Observatorien der Welt eine Phase des Versuchs und Irrtums durchlaufen, um die optimale Strategie zu ermitteln, die am besten zum Standort und zur Spezifikation passt, je nachdem, welche Art von Problemen auftreten werden. "Es wird die Umgebung so sehr verändern, dass es unerwartete Konsequenzen gibt, über die wir nicht einmal nachgedacht haben", sagt MacDowell.

Aber selbst wenn die Observatorien die beträchtlichen Mittel finden, die zur Unterstützung längerer Beobachtungen und neuer Ausrüstung erforderlich sind, gibt es eine Grenze für die Anpassung der Astronomen an den Himmel voller neuer beweglicher Lichtquellen. Wenn jedes Bild mehrere Satellitenbänder hat, hört die Astronomie irgendwann einfach auf. McDowell schlägt vor, dass sich Forscher an Zehntausende verdeckter Starlink-Satelliten anpassen können, betont jedoch, dass die Astronomie auf lange Sicht einen internationalen Vertrag erfordern wird, der die Gesamtzahl der Satelliten begrenzt, um zu überleben.

„Ich denke, der Kompromiss zwischen Astronomen und Weltraumforschern besteht darin, dass wir einige Minderungsmaßnahmen für einen viel dichteren Himmel ausarbeiten müssen“, sagt er, „aber die Weltraumgemeinschaft muss letztendlich eine Grenze für die Dichte festlegen himmlischer Verkehr sein. “

SpaceX ignorierte die Bitte um Kommentar zu McDowell's Analyse. Der Wissenschaftler selbst lobt das Unternehmen für seine treuen Demonstrationen wie die Entwicklung von Darksat und Konsultationen direkt mit dem Vera Rubin Observatory, dem Flaggschiff, das 2022 in Betrieb gehen wird. Er hofft, dass zusätzliche Maßnahmen wie das Lackieren der Darksat-Antennen in Schwarz dazu beitragen werden, Störungen der astronomischen Beobachtungen so gering wie möglich zu halten.

"Ich bin jetzt weniger besorgt als vor kurzem", sagt er. "Aber dennoch wird sich unser Himmel sehr bald stark verändern."



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