Wie wird Starlink die beobachtende Astronomie beeinflussen?

tldr; Einige Modellierungen wurden mit viel mehr zu tun durchgeführt, aber im Allgemeinen sind die Auswirkungen dieser Konstellationen ziemlich negativ, aber möglicherweise überschaubar.

Ok, hier gibt es einiges zu entpacken. Das Wichtigste zuerst, obwohl die Leute sich Starlink bewusst waren und darüber nachgedacht haben, ist die Modellierung der Auswirkungen auf Observatorien an einigen Stellen noch nicht erfolgt.

Das Hauptobservatorium, das die Modellierung durchgeführt hat, LSST, hat diese Erklärung veröffentlicht;

LSST ist aufgrund des beispiellosen Produkts aus Sichtfeld und Lichtsammelfläche von LSST besonders empfindlich gegenüber hellen Spuren dieser Satelliten. Die meisten LSST-Bilder werden eine solche Spur enthalten, wenn Pläne für mehrere LEOsat-Konstellationen verwirklicht werden. Die erste Gruppe von Starlink-Satelliten ist während der Morgen- und Abenddämmerung (wenn LSST vermessen würde) ausreichend hell, dass die Spur die Sensorsättigung überschreiten würde, was nicht korrigierbare Artefakte in der Daten-LSST-Erklärung erzeugen würde

AURA (die Eigentümer von LSST) lieferten einige zusätzliche Informationen;

Das Wissenschaftsteam des LSST-Projekts hat die möglichen Auswirkungen auf LSST-Beobachtungen simuliert. Ihre neueste Aktualisierung der vorläufigen Ergebnisse vom November 2019 zeigt, dass (unter der Annahme des vollständigen Einsatzes der geplanten Satelliten) fast jede Exposition innerhalb von zwei Stunden nach Sonnenuntergang oder Sonnenaufgang einen Satellitenstreifen aufweisen würde. Während der Sommermonate könnte die Dämmerungsbeobachtungszeit um 40 % (weniger im Winter) beeinträchtigt werden, und die Sättigung der Sensoren durch die Satelliten kann weit über die astronomische Dämmerung hinaus andauern. Aufgrund von Streulicht in der Optik durch die hellen Satelliten kann der wissenschaftliche Nutzen einer ganzen Aufnahme manchmal zunichte gemacht werden. Besonders betroffen wäre die Entdeckung erdnaher Asteroiden, die normalerweise in der Dämmerung gesucht werden. Auch Dunkelenergie-Durchmusterungen sind wegen der in den Bildern verursachten Schlieren empfindlich gegenüber den Satelliten. Es ist wichtig, eine Sättigung der Streifen zu vermeiden. Das LSST-Team stellt fest, dass „für die gesamte Starlink-Konstellation zu jedem Zeitpunkt während der Nacht über 200 Low Earth Orbit (LEO)-Satelliten sichtbar sein werden. Dies wird bis Mitte der 2020er Jahre mit weiteren geplanten Konstellationen von LEO-Satelliten zunehmen.“AURA-Erklärung

Ich habe einige andere Astronomiebehörden gefunden, die Erklärungen zu dem vorliegenden Problem veröffentlicht haben, aber sie haben nicht so viele Informationen über mögliche Auswirkungen dieser Konstellationen.

Ab Juni 2019 erklärte die IAU dies

Wir verstehen noch nicht die Auswirkungen von Tausenden dieser sichtbaren Satelliten, die über den Nachthimmel verstreut sind IAU-Erklärung

In Bezug auf diesen Mangel an Informationen hat die AAS diese Umfrage erstellt, um so viele Informationen wie möglich über die Auswirkungen auf verschiedene Observatorien zu sammeln, damit sie besser informiert sind: AAS- Umfrage Soweit ich das beurteilen kann, sind die Ergebnisse der Umfrage nicht noch nicht veröffentlicht und natürlich wird es nach seiner Veröffentlichung viele Einblicke in die potenziellen Auswirkungen und deren Bewältigung bieten.

Das sind die Eigenschaften, die die AAS von einer Konstellation von 1.584 Starlink-Satelliten erwarten.

• Betrachten Sie Satelliten nur als sichtbar, wenn die Höhe ≥ 30 Grad beträgt und in direktem Sonnenlicht oder im Halbschatten der Erde
• Größenordnung 5
• Satelliten überqueren den Himmel in 4 Minuten
• 6-9 Satelliten zu jeder Zeit während 1 Stunde sichtbar, beginnend (endend) bei 12-Grad-Abend-(Morgen-)Dämmerung
• räumliche Dichte am Himmel ~ 7E-4 deg-2
• Winkelgeschwindigkeit über den Himmel ~ 0,5 - 1 Grad / Sek

In Bezug auf die Radioastronomie war die NRAO mit SpaceX Starlink zufrieden, obwohl es Bedenken bei anderen Konstellationen wie Oneweb geben könnte. NRAO-Erklärung Bedenken von Oneweb

In Bezug auf den vorherigen Punkt kommt all dies mit dem Vorbehalt, dass Starlink möglicherweise nur eine von vielleicht 4 oder 5 LEO-Konstellationen ist. Auch wenn SpaceX verantwortungsbewusst handelt, müssen Sie alle anderen davon überzeugen, dies ebenfalls zu tun, was schwierig sein könnte.

SpaceX und AAS arbeiten gemeinsam an Möglichkeiten, die Auswirkungen von Starlink auf die Astronomie zu reduzieren. AAS zur Minderung der Auswirkungen von Satellitenkonstellationen

Die Leute haben darüber nachgedacht und es sind Artikel zu diesem Thema erschienen.

In diesem Artikel heißt es, dass in bestimmten Breitengraden während der Dämmerung bis zu Hunderte von Satelliten gleichzeitig sichtbar sein können.

Die IAU hat diese Erklärung veröffentlicht , die teilweise auf diesem Artikel basiert . Die genaue Art und Weise, wie Starlink die beobachtende Astronomie beeinflussen wird, ist noch nicht bekannt, da viele Dinge über Starlink noch nicht bekannt sind (reflektierende Beschichtung von Satelliten, genaue Anzahl, ...). Die Hauptstörpunkte für Beobachtungen im sichtbaren Wellenlängenbereich (ähnliche Untersuchungen im Radio stehen noch aus) werden in der Stellungnahme umrissen

• Die Anzahl der Satelliten, die sich zu einem bestimmten Zeitpunkt über dem Horizont befinden, würde zwischen ~1500 und einigen Tausend liegen
• Gerade wenn der Nachthimmel dunkel wird, werden ungefähr 160 Satelliten beleuchtete Satelliten über 30° sein, wo die meisten Beobachtungen stattfinden
• Die Spuren der Konstellationssatelliten werden hell genug sein, um moderne Detektoren an großen Teleskopen zu sättigen
• beim LSST sind bis zu 30 % der 30-Sekunden-Bilder während der Dämmerungsstunden betroffen
• Selbst wenn die Position der Satelliten im Voraus mitgeteilt wird, was es Observatorien ermöglicht, ihre Beobachtungen auf der Grundlage von Starlink zu planen, könnte die große Anzahl von Satelliten erhebliche und komplizierte Gemeinkosten für die Planung und den Betrieb astronomischer Beobachtungen verursachen

Der Einfluss von Starlink auf die beobachtende Astronomie wird auch in Abschnitt 4 dieses kürzlich erschienenen Artikels beschrieben . Zusätzlich zu den bereits erwähnten Punkten weist es darauf hin

• Da Weltraumteleskope so kostspielig, schwer zu reparieren und Größen- und Gewichtsbeschränkungen unterliegen, werden nur ausgereifte Technologien auf ihrer Platine platziert. Bodengebundene Observatorien sind notwendig, um neue Technologien zu testen. Aus diesem Grund könnte Starlink die Entwicklung neuartiger Beobachtungsinstrumente behindern
• Im Sommer könnten die Starlink-Satelliten die ganze Nacht über sichtbar sein, mit einem Satelliten in jedem Quadratgrad, was es unmöglich macht, ein Weitfeldteleskop zu betreiben
• Weitfeld-, aber auch Langzeitbeobachtungen werden behindert
• Die Suche nach erdnahen Objekten (Asteroiden, die der Erde nahe kommen können) beruht auf der Erkennung von Unterschieden zwischen zwei Bildern desselben Teils des Himmels. Satelliten, die durch den Himmel fliegen, machen dies komplizierter
• Selbst wenn eine dunklere Beschichtung die Satelliten für das bloße Auge unsichtbar macht, erscheinen sie immer noch in astronomischen Bildern (insbesondere in Bildern mit anderen als sichtbaren Wellenlängen) und verdecken Hintergrundobjekte
• Diese Satelliten werden im Funkband glänzen, insbesondere im Bereich von 12 bis 18 GHz, der die Wasserstoff- und die Hydroxyl-(OH)-Linie enthält. Diese beiden Linien sind in der Radioastronomie sehr wichtig, und die Kommunikation von den Satelliten wird die Detektoren sättigen

Siehe auch diesen Nature-Artikel zum Thema.