Исследование: к 2030 году околоземные спутники могут портить 20-50% снимков «Хаббла»
Учёные вместе с тысячами добровольцев изучили архив снимков космического телескопа «Хаббл», сделанных в период с 2002 по 2021 год, и выяснили, что до 4,3% из них (разная доля для разных инструментов) испорчены проходящими мимо спутниками. Со временем доля испорченных снимков будет увеличиваться, а космический мусор в виде уже отработавших своё аппаратов будет представлять более серьёзную угрозу не только для «Хаббла», но и других аппаратов на околоземной орбите, предостерегли учёные. По средним расчётам, при текущих темпах запусков спутников к 2030 годам вероятность того, что спутник пересечёт поле зрения телескопа, будет составлять от 20% до 50%.
Примеры испорченных снимков
Учёными и энтузиастами были проанализированы десятки тысяч отдельных снимков и составных изображений, созданных с экспозицией от 11 до 35 минут. Распределение показано в таблице ниже.
Набор данных | Инструмент | Поле зрения | Число снимков | Среднее время экспозиции (минуты) |
|---|---|---|---|---|
Отдельные снимки | ACS/WFC | 202″ × 202″ | 76056 | 11,1 |
WFC3/UVIS | 160″ × 160″ | 38551 | 11,4 | |
Составные изображения | ACS/WFC | 202″ × 202″ | 24507 | 35,1 |
WFC3/UVIS | 160″ × 160″ | 12947 | 34,4 |
Из-за разницы в поле зрения и рабочего диапазона длин волн доля испорченных снимков для каждого инструмента своя. В частности, в среднем для ACS/WFC она составляет 3,2 ± 0,2%, а для WFC3/UVIS — 1,7 ± 0,1%. При этом учёные наблюдают увеличение доли снимков «Хаббла» со спутниками:
ACS/WFC — с 2,8 ± 0,2% в 2002–2005 годах до 4,3 ± 0,4% в 2018–2021 годах;
WFC3/UVIS — с 1,2 ± 0,1% в 2009–2012 годах до 2,0 ± 0,2% в 2018–2021 годах.
Изучив снимки и соотнеся их с числом запущенных спутников, учёные рассчитали вероятность увидеть следы спутников на снимках «Хаббла». Так, в период между 2009 и 2020 годами она составляла 3,7 ± 0,3% для ACS/WFC и 3,2 ± 0,3% для WFC3/UVIS, а в 2021 году выросла до 5,9 ± 0,9 и 5,5 ± 1,2%, то есть на 59% и 71% для ACS/WFC и WFC3/UVIS соответственно.
Кроме того, согласно расчётам, вероятность встретить спутник при наблюдении в экваториальной плоскости вдвое выше, чем в других областях. Также «густонаселёнными» орбитами названы высокие эллиптические орбиты по типу «Молнии» и «Тундры».
По данным учёных, по состоянию на 3 октября 2021 года на «перед» «Хабблом» находилось 8 460 объектов размером >0,1 м2 (5589 спутников больших размеров >1 м2 и 2871 спутников среднего размера <1 м2). В период 2005–2021 года количество искусственных спутников увеличилось на 40%, что соответствует наблюдаемому увеличению доли спутников на снимках «Хаббла» (примерно на 50%). На момент проведения анализа на орбите находилось 1562 спутника Starlink и 320 спутников One Web.
Согласно расчётам учёных, к 2030 годам количество спутников на околоземной орбите составит от 60 до 100 тысяч. Большинство будет находиться на высоте от 500 до 2000 км. Для сравнения — высота орбиты «Хаббла» составляет 569 км. Таким образом, к 2030 годам вероятность того, что спутник пересечёт поле зрения телескопа, будет составлять от 20% до 50% в зависимости от высоты и числа спутников на орбите.
Подробные расчёты опубликованы в открытом доступе в статье »The impact of satellite trails on Hubble Space Telescope observations» в журнале Nature Astronomy.
