Sist gang Patricia Cooper deltok på et møte i American Astronomical Society, var hun ikke sikker på hva hun gikk inn på.

Det var januar 2020 og Cooper, på det tidspunktet en visepresident i SpaceX, hadde sagt ja til å representere selskapet på en paneldiskusjon på konferansen om interferensen satellittkonstellasjoner kunne skape for astronomer.

Den diskusjonen ble foranlediget av SpaceXs første oppskyting av 60 Starlink-satellitter litt mer enn seks måneder tidligere, mye synlig på nattehimmelen og alarmerende astronomer, som fryktet hva titusenvis av slike satellitter ville gjøre med observasjonene deres. "Uttrykket jeg stadig hørte var 'inn i løvens hule'," husket hun om forberedelsene til panelet. "Vi visste ikke hva som kom til å skje: høygafler, råtne tomater?"

Til tross for offentlig ramaskrik, drevet av sosiale medier, var selve diskusjonen på møtet i American Astronomical Society (AAS) høflig og konstruktiv. "Det var en forvarsel om hvordan vi jobber nå," sa Cooper, nå konsulent, under en økt på det siste AAS-møtet 10. januar i New Orleans.

I løpet av de fire årene som har gått siden den opprinnelige diskusjonen, har astronomimiljøet samarbeidet med SpaceX og andre selskaper om måter å dempe virkningen av megakonstellasjoner på optisk og radioastronomi på kort sikt, mens de søker langsiktige regulatoriske løsninger.

Bryte ned komfyrrør

Problemet med satellittinterferens på astronomi er ikke løst, gjorde astronomer klart på AAS-møtet. "Det er noen ikke-så-gode nyheter og noen gode nyheter," sa Connie Walker, meddirektør for International Astronomical Union's Center for Protection of the Dark and Quiet Sky from Satellite Constellation Interference, eller CPS. Den ikke så gode nyheten, sa hun, var at antallet satellitter «øker eksponentielt».

"Den gode nyheten er at selskaper i økende grad er klar over situasjonen," fortsatte hun. "Noen av disse selskapene er villige til å ta avbøtende tilnærminger for å minimere ned under syvende størrelsesorden." Denne lysstyrken gjør satellitter usynlige for det blotte øye og reduserer deres innvirkning på sensitive astronomiske instrumenter.

Denne innsatsen stammet fra "et stort utbrudd av akademisk forskning og teknisk analyse," sa Cooper, i kjølvannet av de første bekymringene om Starlink. Mye av dette har blitt koordinert av CPS, etablert i 2022, og jobber med å bryte ned komfyrrør som hadde skilt det astronomiske og romfartsfeltet. "Det har vært en del av arbeidet med å prøve å forstå det, fordi det hjelper oss å komme til konkrete steg."

Hos SpaceX betydde det å jobbe med designendringer til Starlink-satellitter for å redusere mengden sollys de reflekterer til bakken. Selskapet startet med en eksperimentell "DarkSat" med svart maling. "Bare mal alt svart, dummy," var en av tekstene vi fikk," husket hun. "Vi visste at det ikke kom til å fungere for termiske problemer."

SpaceX fulgte det med "VisorSats" med visirer som hindret sollys i å nå de mest reflekterende delene av satellittene. Mer enn 4,500 Starlink-satellitter var utstyrt med disse visirene, en milepæl hun sa at noen ikke satte pris på. "Når det er en følelse av at selskaper ikke er forpliktet, er det kanskje ikke legitimt å hoppe over den typen omfattende industrielle investeringer."

Visirene forstyrrer imidlertid laserintersatellittlenkene på nyere Starlink-satellitter, så SpaceX har erstattet dem dielektriske speil som er festet til satellittene som klistremerker for å reflektere sollys bort fra bakken. Selskapet, la hun til, tilbyr disse speilklistremerkene samt tilpasset svart maling til andre selskaper. "Jeg har sett flere satellittselskaper som engasjerer seg i dette."

Astronomer anerkjenner innsatsen som selskaper som SpaceX har gjort på frivillig basis. "For å være tydelig, trenger ikke industrien å spille hyggelig med oss," sa Kelsey Johnson, en astronom ved University of Virginia og president for AAS. "De har investert sanntid og ekte penger og innsats for å samarbeide med oss ​​som de ikke trenger å gjøre."

Lærdom for Kuiper

Mens SpaceX, den desidert største satellittoperatøren, fortsatt er den største bekymringen for astronomer, er andre konstellasjoner under utvikling. Det inkluderer Amazons Project Kuiper, som lanserte sine to første KuiperSat-prototypesatellitter i oktober mens de forbereder seg på å distribuere en konstellasjon med mer enn 3,200 romfartøyer.

Chris Hofer, internasjonalt teamleder for Project Kuiper hos Amazon, sa på AAS-møtet at selskapet følger veien som Starlink har banet i håndteringen av astronomisk interferens. "Timingen for dette problemet for Amazon var bra," sa han. "Vi var fortsatt i designstadiet av satellittene."

Amazon utviklet opprinnelig en solskjerm som Starlinks visirer, sa han, men bestemte seg for ikke å forfølge det. Det jobber nå med flere leverandører for dielektriske speilfilmer. Selskapet installerte disse speilene en av de to prototypesatellittene, men lot den andre være uendret for å se hvor effektiv den avbøtningen var.

Astronomer har overvåket de to KuiperSats siden lanseringen i oktober, men Hofer sa i januar at det fortsatt var for tidlig å vurdere hvor godt det fungerte. Selskapet, i mellomtiden, presset på med andre endringer i romfartøydesign for å redusere lysstyrken. "Vi gjør allerede internt endringer og forbedringer av solcellepanelene og få andre ting vi finner," sa han.

Hofer er en av lederne for "industriknutepunktet" ved CPS, som jobber for å fremme samarbeid mellom astronomer og satellittutviklere. "Det er et godt punkt når det er riktig å nå ut til et selskap," sa han, og kontaktet dem etter at de har startet arbeidet med utformingen av satellittene, men før de går i fullskala produksjon og det er for sent å gjøre endringer .

Mangel på regelverk

Mens mange selskaper jobber frivillig med astronomer, er det ingen krav om at de skal gjøre det. Av spesiell bekymring er to kinesiske megakonstellasjoner, Guowang og G60 Starlink, som til sammen foreslår å plassere 25,000 XNUMX satellitter i bane. Det er lite informasjon om hvilke tiltak, om noen, disse konstellasjonene tar for å adressere lysstyrken deres.

"Det er et tema som vi har diskutert litt i CPS," sa Cooper på spørsmål om diskusjoner med de kinesiske konstellasjonene. "CPS må utvikle en strategi for å håndtere dette."

Selv innenlands er det lite astronomer kan gjøre med satellitter som forstyrrer deres observasjoner. Et eksempel er BlueWalker 3, en teknologidemonstrasjonssatellitt lansert av AST SpaceMobile sent i 2022. Når den først installerte en stor fase-array-antenne, økte lysstyrken til tider til styrke 0, sammenlignbar med de klareste stjernene på nattehimmelen.

BlueWalker 3 er en prototype for en konstellasjon av enda større satellitter. "Det er ingenting i det regulatoriske miljøet som vil stoppe et selskap fra å skyte opp tusenvis eller titusenvis av satellitter som dette," sa Jonathan McDowell fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. – Vi må tenke på hva som kommer.

Enhver form for regulering, nasjonalt eller internasjonalt, for å adressere satellittkonstellasjonsinterferens med astronomi vil være en langsiktig innsats. En sak, sa Richard Green fra University of Arizona, en av lederne for policy-huben til CPS, er å finne ut hva disse forskriftene bør være i en industri i utvikling.

"Vi kan ikke engang gå inn for et sett med regler, som en lysstyrke på 7.0, hvis ingen bedrifter kan nå en styrke på 7.0," sa han. "Vi må ha en fase der vi kan kodifisere beste innsats på en eller annen måte og til slutt ha noen regler på plass som kan oppfylles."

Det har vært noen små skritt, som at Federal Communications Commission krever at rettighetshavere av noen konstellasjoner inngår koordineringsavtaler med National Science Foundation om skritt for å redusere forstyrrelser med optisk og radioastronomi. SpaceX fullførte en koordineringsavtale med NSF i fjor, og Hofer sa at Amazon forventer å fullføre en lignende avtale i år.

Internasjonal innsats har også gått sakte. Astronomer forsøkte i fjor å inkludere et agendapunkt om emnet i FNs komité for fredelig bruk av det ytre rom (COPUOS), og opprettet en ny ekspertgruppe for å studere emnet. COPUOS opererer på konsensus, og krever at alle de flere hundre medlemslandene er enige om å inkludere dette emnet for fremtidige møter. Russland protesterte og sa at de ikke så behov for en ny ekspertgruppe, og forslaget døde.

Astronomer tar i stedet en mindre offisiell tilnærming, med flere nasjoner som innkaller en "Group of Friends" for å støtte diskusjoner på COPUOS. "Det er en slags fortalergruppe, litt løst i FN-regi, som møter og har disse diskusjonene," sa Ryan Guglietta ved utenriksdepartementets romfartskontor på AAS-møtet. "Målet er forhåpentligvis å mate dette inn i COPUOS-prosessen og etablere det agendapunktet."

Green sa at foreløpig er fokuset fortsatt på frivillig samarbeid med industrien. "Det kan gjøres nå og sette hele tonen for hvordan ting går fremover," sa han. "En beste praksis i bransjen kan bli en forventning."

Unngå krisetretthet

Astronomer og romfartøysingeniører har ikke løst problemet med satellittinterferens med astronomi de siste fire årene. Men i samme periode har ikke himmelen falt - eller blitt skjult av romfartøy - selv om antallet satellitter har økt kraftig.

"Dette er et område som er modent for krisetretthet," sa Johnson, AAS-presidenten. "Jeg tror det er veldig viktig at vi prøver, når vi kan, å tenke på suksessene, selv om de er små."

Disse suksessene, sa hun, inkluderte en dedikert kjerne av frivillige som jobber med saken gjennom innsats som CPS så vel som det frivillige samarbeidet med industrien og NSF-koordineringsavtalene.

"Det er ikke et universalmiddel, og jeg skal ikke argumentere for at det er det, men det er ikke noe," sa Johnson om NSF-avtalene. "Noen ganger er ingenting bedre enn ingenting."

Kommentarene hennes illustrerte imidlertid ambivalensen som mange astronomer fortsatt føler om satellitt-megakonstellasjoner. Tilkoblingen som bredbåndsmegakonstellasjoner lover å tilby vil ha fordeler for samfunnet, erkjente hun, og la merke til at AAS-oppdragserklæringen sier at organisasjonen vil "forbedre og dele menneskehetens vitenskapelige forståelse av universet."

"Hvis vi vil at menneskeheten skal ta del i dette, trenger de tilgang til internett," sa hun. "Vi må være forpliktet til å bygge bro over det digitale skillet."

Hun spurte imidlertid om megakonstellasjoner, slik de er designet, var den beste måten å gjøre det på. "Å bygge bro over det digitale skillet krever ikke titalls eller hundretusenvis av satellitter," sa hun, og argumenterte for at slike systemer vil bli brukt mest til underholdning - omtrent som alle andre forbrukernettverk. "For meg er det dette sier at vi er på vei mot en dystopisk fremtid der vi har mistet tilgangen til universet slik at folk kan sitte i stua og se på en skjerm på en vegg."

Cooper avviste forsiktig disse argumentene. «Disse systemene har verdi. De er ikke bare plager,» sa hun og la merke til myndighetenes interesse for konstellasjoner for å tjene deres egne behov.

"Jeg kommer til å presse tilbake på undergang og dysterhet, fordi det lammer deg," la hun til. "Det vi virkelig trenger å gjøre er å se hva som er de tingene som er mulige og hva er trinnene vi må gjøre for å komme dit."

Hun konkluderte med at arbeidet med å løse problemet med satellittkonstellasjonsinterferens i astronomi fortsatt var i de tidlige stadiene. «Ikke overraskende har vi ikke løst dette problemet på fire og et halvt år. Jeg trodde ikke vi ville, sa hun. "For meg er fokus ikke på oppfordringen til alarm, det er på veien til sameksistens."

Denne artikkelen dukket først opp i februar 2024-utgaven av SpaceNews magazine.

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• PlatoESG. Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
• PlatoHelse. Bioteknologisk og klinisk etterretning. Tilgang her.
• kilde: https://spacenews.com/astronomers-and-megaconstellations-learn-to-get-along/