De laatste keer dat Patricia Cooper een bijeenkomst van de American Astronomical Society bijwoonde, wist ze niet zeker waar ze aan begon.

Het was januari 2020 en Cooper, destijds vice-president bij SpaceX, had ermee ingestemd het bedrijf te vertegenwoordigen tijdens een paneldiscussie op de conferentie over de interferentie die satellietconstellaties zouden kunnen veroorzaken voor astronomen.

Die discussie werd ingegeven door de eerste lancering door SpaceX van zestig Starlink-satellieten iets meer dan zes maanden eerder, die overal zichtbaar waren aan de nachtelijke hemel en astronomen verontrustten, die vreesden wat tienduizenden van dergelijke satellieten met hun waarnemingen zouden doen. 'De term die ik steeds hoorde was 'in de leeuwenkuil'', herinnerde ze zich over de voorbereidingen voor het panel. “We wisten niet wat er ging gebeuren: hooivorken, rotte tomaten?”

Ondanks de publieke verontwaardiging, aangewakkerd door sociale media, was de daadwerkelijke discussie tijdens de bijeenkomst van de American Astronomical Society (AAS) beleefd en constructief. “Het was een voorbode van hoe we nu werken”, zei Cooper, nu consultant, tijdens een sessie op de meest recente AAS-bijeenkomst op 10 januari in New Orleans.

In de vier jaar die zijn verstreken sinds die oorspronkelijke discussie, heeft de astronomiegemeenschap met SpaceX en andere bedrijven samengewerkt aan manieren om de impact van megaconstellaties op de optische en radioastronomie op de korte termijn te verzachten, terwijl ze op zoek waren naar oplossingen voor regelgeving op de lange termijn.

Het afbreken van kachelpijpen

Het probleem van satellietinterferentie in de astronomie is nog niet opgelost, zo hebben astronomen tijdens de AAS-bijeenkomst duidelijk gemaakt. “Er is niet zo goed nieuws, maar ook goed nieuws”, zegt Connie Walker, mededirecteur van het Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky from Satellite Constellation Interference, oftewel CPS, van de Internationale Astronomische Unie. Het minder goede nieuws, zei ze, was dat het aantal satellieten ‘exponentieel toeneemt’.

“Het goede nieuws is dat bedrijven zich steeds meer bewust zijn van de situatie”, vervolgde ze. “Sommige van deze bedrijven zijn bereid mitigatiemaatregelen te nemen om de uitstoot onder de zevende magnitude te minimaliseren.” Die helderheid maakt satellieten onzichtbaar voor het blote oog en vermindert hun impact op gevoelige astronomische instrumenten.

Deze inspanningen kwamen voort uit “een grote uitbarsting van academisch onderzoek en technische analyse”, zei Cooper, in de nasleep van de aanvankelijke zorgen over Starlink. Een groot deel daarvan is gecoördineerd door de CPS, opgericht in 2022, die werkt aan het afbreken van de kachelpijpen die de astronomische en ruimtevaartvelden van elkaar hadden gescheiden. “Dat was onderdeel van het werk om dat te proberen te begrijpen, omdat het ons helpt om tot concrete stappen te komen.”

Bij SpaceX betekende dat werken aan ontwerpwijzigingen van Starlink-satellieten om de hoeveelheid zonlicht die ze naar de grond reflecteren te verminderen. Het bedrijf begon met een experimentele “DarkSat” met zwarte verf. ''Verf alles maar zwart, dummy', was een van de sms'jes die we kregen', herinnert ze zich. "We wisten dat het niet zou werken bij thermische problemen."

SpaceX volgde dat met “VisorSats” met vizieren die ervoor zorgden dat zonlicht de meest reflecterende delen van de satellieten niet bereikte. Meer dan 4,500 Starlink-satellieten waren uitgerust met deze vizieren, een mijlpaal die sommigen volgens haar niet op prijs stelden. “Als het gevoel bestaat dat bedrijven zich niet engageren, is het misschien niet legitiem om dat soort omvangrijke industriële investeringen over te slaan.”

De vizieren verstoren echter de laserintersatellietverbindingen op nieuwere Starlink-satellieten, dus heeft SpaceX ze vervangen door diëlektrische spiegels die als stickers aan de satellieten zijn bevestigd om zonlicht van de grond weg te reflecteren. Het bedrijf, zo voegde ze eraan toe, biedt deze spiegelstickers en op maat gemaakte zwarte verf tegen kostprijs aan andere bedrijven aan. “Ik heb verschillende satellietbedrijven gezien die zich hiermee bezighouden.”

Astronomen erkennen de inspanningen die bedrijven als SpaceX op vrijwillige basis hebben geleverd. “Voor alle duidelijkheid: de industrie hoeft niet aardig tegen ons te zijn”, zegt Kelsey Johnson, astronoom aan de Universiteit van Virginia en voorzitter van de AAS. "Ze hebben echte tijd, echt geld en moeite geïnvesteerd om met ons samen te werken, wat ze niet hoeven te doen."

Lessen voor Kuiper

Terwijl SpaceX, veruit de grootste satellietoperator, de grootste zorg voor astronomen blijft, zijn andere constellaties in ontwikkeling. Dat geldt ook voor Amazon's Project Kuiper, dat in oktober zijn eerste twee KuiperSat-prototypesatellieten lanceerde terwijl het zich voorbereidde op de inzet van een constellatie van meer dan 3,200 ruimtevaartuigen.

Chris Hofer, internationaal teamleider voor Project Kuiper bij Amazon, zei tijdens de AAS-bijeenkomst dat het bedrijf het pad volgt dat Starlink heeft uitgestippeld in de omgang met astronomische interferentie. “De timing van deze kwestie voor Amazon was goed”, zei hij. “We zaten nog in de ontwerpfase van de satellieten.”

Amazon ontwikkelde aanvankelijk een zonnescherm zoals de vizieren van Starlink, zei hij, maar besloot daar niet mee verder te gaan. Het werkt nu samen met meerdere leveranciers voor diëlektrische spiegelfilms. Het bedrijf installeerde die spiegels van een van de twee prototypesatellieten, maar liet de andere ongewijzigd om te zien hoe effectief die beperking was.

Astronomen volgen de twee KuiperSats sinds hun lancering in oktober, maar Hofer zei in januari dat het nog voorbarig was om te beoordelen hoe goed het werkte. Het bedrijf ging ondertussen door met andere wijzigingen in het ontwerp van ruimtevaartuigen om de helderheid ervan te verminderen. "We zijn intern al bezig met het aanbrengen van wijzigingen en verbeteringen aan de zonnepanelen en enkele andere dingen die we tegenkomen", zei hij.

Hofer is een van de leiders van de ‘industry hub’ bij CPS, die de samenwerking tussen astronomen en satellietontwikkelaars bevordert. “Er is een goed punt wanneer het gepast is om contact op te nemen met een bedrijf”, zei hij, terwijl hij contact met hen opnam nadat ze begonnen waren met het ontwerp van de satellieten, maar voordat ze op volledige schaal in productie gingen en het te laat is om wijzigingen aan te brengen. .

Gebrek aan regelgeving

Hoewel veel bedrijven vrijwillig samenwerken met astronomen, zijn zij daartoe niet verplicht. Van bijzonder belang zijn twee Chinese megaconstellaties, Guowang en G60 Starlink, die samen voorstellen om 25,000 satellieten in een baan om de aarde te brengen. Er is weinig informatie over welke maatregelen deze sterrenbeelden eventueel nemen om hun helderheid aan te pakken.

“Het is een onderwerp waar we binnen de CPS al een beetje over hebben gesproken”, zei Cooper toen hem werd gevraagd naar de gesprekken met de Chinese constellaties. “De CPS zal een strategie moeten ontwikkelen om hiermee om te gaan.”

Zelfs in eigen land kunnen astronomen weinig doen aan satellieten die hun waarnemingen verstoren. Een voorbeeld is BlueWalker 3, een technologiedemonstratiesatelliet die eind 2022 door AST SpaceMobile werd gelanceerd. Nadat deze een grote phased array-antenne had ingezet, nam de helderheid soms toe tot magnitude 0, vergelijkbaar met de helderste sterren aan de nachtelijke hemel.

BlueWalker 3 is een prototype voor een constellatie van nog grotere satellieten. “Er is niets in de regelgeving dat een bedrijf ervan kan weerhouden duizenden of tienduizenden satellieten zoals deze te lanceren”, zegt Jonathan McDowell van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. “We moeten nadenken over wat er gaat komen.”

Elke vorm van regelgeving, nationaal of internationaal, om de interferentie van satellietconstellaties met de astronomie aan te pakken, zal een inspanning van lange adem zijn. Eén probleem, zegt Richard Green van de Universiteit van Arizona, een van de leiders van het beleidscentrum van CPS, is uitzoeken wat die regelgeving zou moeten zijn in een zich ontwikkelende industrie.

"We kunnen niet eens pleiten voor een reeks regels, zoals een helderheid van 7.0, als geen enkel bedrijf een helderheid van 7.0 kan bereiken", zei hij. “We moeten een fase hebben waarin we de beste inspanningen op de een of andere manier kunnen codificeren en uiteindelijk een aantal regels kunnen opstellen waaraan kan worden voldaan.”

Er zijn enkele kleine stappen gezet, zoals de Federal Communications Commission die licentiehouders van sommige sterrenbeelden verplicht om coördinatieovereenkomsten aan te gaan met de National Science Foundation over stappen om interferentie met optische en radioastronomie te verminderen. SpaceX voltooide vorig jaar een coördinatieovereenkomst met de NSF, en Hofer zei dat Amazon verwacht dit jaar een soortgelijke overeenkomst af te ronden.

Ook de internationale inspanningen verlopen langzaam. Astronomen probeerden vorig jaar een agendapunt over dit onderwerp op te nemen in het VN-Comité voor het vreedzaam gebruik van de ruimte (COPUOS), waardoor een nieuwe deskundigengroep werd opgericht om het onderwerp te bestuderen. COPUOS werkt op basis van consensus en vereist dat al zijn ruim honderd lidstaten ermee instemmen dit onderwerp op te nemen in toekomstige bijeenkomsten. Rusland maakte bezwaar en zei dat het geen behoefte zag aan een nieuwe deskundigengroep, en het voorstel stierf.

Astronomen kiezen in plaats daarvan voor een minder officiële aanpak, waarbij verschillende landen een ‘Vriendengroep’ bijeenroepen om de discussies bij COPUOS te ondersteunen. "Het is een soort belangengroep, enigszins losjes onder auspiciën van de VN, die bijeenkomt en deze discussies voert", zei Ryan Guglietta van het Office of Space Affairs van het ministerie van Buitenlandse Zaken tijdens de AAS-bijeenkomst. “Het doel is om dit hopelijk in het COPUOS-proces te integreren en dat agendapunt vast te stellen.”

Green zei dat de focus voorlopig blijft liggen op vrijwillige samenwerking met de industrie. “Dat kan nu gedaan worden en kan de hele toon zetten voor de toekomst”, zei hij. “Een best practice in de sector kan een verwachting worden.”

Crisismoeheid vermijden

Astronomen en ruimtevaartuigingenieurs hebben het probleem van satellietinterferentie met de astronomie de afgelopen vier jaar niet opgelost. Maar in dezelfde periode is de hemel niet gevallen – of verduisterd door ruimtevaartuigen – ook al is het aantal satellieten sterk toegenomen.

“Dit is een gebied dat rijp is voor crisismoeheid”, aldus Johnson, de president van de AAS. “Ik denk dat het heel belangrijk is dat we, wanneer we kunnen, proberen na te denken over de successen, ook al zijn ze klein.”

Tot die successen behoorde volgens haar een toegewijde kern van vrijwilligers die aan de kwestie werkten via inspanningen zoals de CPS, maar ook via de vrijwillige samenwerking met de industrie en de NSF-coördinatieovereenkomsten.

“Het is geen wondermiddel, en ik ga niet beweren dat dat zo is, maar het is niet niets”, zei Johnson over de NSF-overeenkomsten. “Soms is niet niets beter dan niets.”

Haar opmerkingen illustreerden echter de ambivalentie die veel astronomen nog steeds voelen over megasatellietconstellaties. De connectiviteit die breedband-megaconstellaties beloven te bieden zal voordelen hebben voor de samenleving, erkende ze, en merkte op dat in de missie van AAS staat dat de organisatie “het wetenschappelijke inzicht van de mensheid in het universum zal verbeteren en delen.”

“Als we willen dat de mensheid hierin deelt, hebben ze toegang tot internet nodig”, zei ze. “We moeten ons inzetten om de digitale kloof te overbruggen.”

Ze vroeg zich echter af of megaconstellaties, zoals ontworpen, de beste manier waren om dit te doen. “Voor het overbruggen van de digitale kloof zijn geen tien- of honderdduizenden satellieten nodig”, zei ze, met het argument dat dergelijke systemen vooral voor entertainment zouden worden gebruikt – net als elk ander consumentennetwerk. “Voor mij betekent dit dat we op weg zijn naar een dystopische toekomst waarin we de toegang tot het universum zijn kwijtgeraakt, zodat mensen in hun huiskamer kunnen zitten en naar een scherm aan de muur kunnen kijken.”

Cooper verwierp deze argumenten voorzichtig. “Deze systemen hebben waarde. Ze zijn niet alleen maar hinderlijk”, zei ze, wijzend op de belangstelling van regeringen voor constellaties om in hun eigen behoeften te voorzien.

'Ik ga de kommer en kwel terugdringen, want dat verlamt je,' voegde ze eraan toe. “Wat we echt moeten doen, is kijken wat er mogelijk is en welke stappen we moeten nemen om daar te komen.”

Ze concludeerde dat de inspanningen om het probleem van interferentie van satellietconstellaties in de astronomie op te lossen zich nog in de beginfase bevonden. “Het is niet verrassend dat we dit probleem in vier en een half jaar niet hebben opgelost. Ik had niet gedacht dat we dat zouden doen”, zei ze. “Voor mij ligt de focus niet op de oproep tot alarm, maar op de weg naar coëxistentie.”

Dit artikel verscheen voor het eerst in het februarinummer van SpaceNews magazine.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://spacenews.com/astronomers-and-megaconstellations-learn-to-get-along/