Förra gången Patricia Cooper deltog i ett möte i American Astronomical Society, var hon inte säker på vad hon gav sig in på.

Det var januari 2020 och Cooper, vid den tidpunkten en vice vd på SpaceX, hade gått med på att representera företaget i en paneldiskussion på konferensen om de störningar som satellitkonstellationer kunde skapa för astronomer.

Den diskussionen föranleddes av SpaceX:s första uppskjutning av 60 Starlink-satelliter lite mer än sex månader tidigare, allmänt synliga på natthimlen och alarmerande astronomer, som fruktade vad tiotusentals sådana satelliter skulle göra med deras observationer. "Termen jag hela tiden hörde var 'in i lejonets håla'", mindes hon om förberedelserna inför panelen. "Vi visste inte vad som skulle hända: högafflar, ruttna tomater?"

Trots det offentliga ramaskriet, underblåst av sociala medier, var själva diskussionen vid American Astronomical Society (AAS) möte artig och konstruktiv. "Det var ett förebud om hur vi arbetar nu," sa Cooper, nu konsult, under en session vid det senaste AAS-mötet den 10 januari i New Orleans.

Under de fyra år som gått sedan den ursprungliga diskussionen har astronomigemenskapen samarbetat med SpaceX och andra företag om sätt att mildra effekterna av megakonstellationer på optisk astronomi och radioastronomi på kort sikt samtidigt som man letar efter långsiktiga regulatoriska lösningar.

Att bryta ner spisrör

Problemet med satellitinterferens på astronomi har inte lösts, gjorde astronomer klart vid AAS-mötet. "Det finns en del inte så bra nyheter och några goda nyheter", säger Connie Walker, meddirektör för International Astronomical Union's Center for Protection of the Dark and Quiet Sky from Satellite Constellation Interference, eller CPS. De inte så goda nyheterna, sa hon, var att antalet satelliter "ökar exponentiellt."

"Den goda nyheten är att företag blir allt mer medvetna om situationen", fortsatte hon. "Några av dessa företag är villiga att vidta åtgärder för att minimera ned under sjunde magnituden." Den ljusstyrkan gör satelliter osynliga för blotta ögat och minskar deras påverkan på känsliga astronomiska instrument.

Dessa ansträngningar härrörde från "en stor explosion av akademisk forskning och teknisk analys", sa Cooper, i efterdyningarna av den första oron över Starlink. Mycket av det har koordinerats av CPS, som etablerades 2022, som arbetar för att bryta ner stovepipes som hade separerat de astronomiska och rymdfartsfälten. "Det har varit en del av arbetet med att försöka förstå det, eftersom det hjälper oss att komma till konkreta steg."

På SpaceX innebar det att arbeta med designförändringar av Starlink-satelliter för att minska mängden solljus som de reflekterar till marken. Företaget började med en experimentell "DarkSat" med svart färg. "'Bara måla allt svart, dummy', var en av texterna vi fick", mindes hon. "Vi visste att det inte skulle fungera för termiska problem."

SpaceX följde det med "VisorSats" med visir som hindrade solljus från att nå de mest reflekterande delarna av satelliterna. Mer än 4,500 XNUMX Starlink-satelliter var utrustade med dessa visir, en milstolpe som hon sa att vissa inte uppskattade. "När det finns en känsla av att företag inte är engagerade, är det kanske inte legitimt att hoppa över den typen av omfattande industriella investeringar."

Visiren stör dock laserintersatellitlänkarna på nyare Starlink-satelliter, så SpaceX har ersatt dem dielektriska speglar som är fästa på satelliterna som klistermärken för att reflektera solljus bort från marken. Företaget, tillade hon, erbjuder dessa spegelklistermärken såväl som anpassad svart färg till andra företag. "Jag har sett flera satellitföretag som engagerar sig i detta."

Astronomer erkänner de ansträngningar som företag som SpaceX har gjort på frivillig basis. "För att vara tydlig, behöver industrin inte spela trevligt med oss", säger Kelsey Johnson, en astronom vid University of Virginia och ordförande för AAS. "De har investerat realtid och riktiga pengar och ansträngningar för att arbeta med oss ​​som de inte behöver göra."

Lärdomar för Kuiper

Medan SpaceX, den överlägset största satellitoperatören, fortfarande är den största oro för astronomer, är andra konstellationer under utveckling. Det inkluderar Amazons Project Kuiper, som lanserade sina första två KuiperSat-prototypsatelliter i oktober när det förbereder sig för att distribuera en konstellation med mer än 3,200 XNUMX rymdfarkoster.

Chris Hofer, internationell teamledare för Project Kuiper på Amazon, sa vid AAS-mötet att företaget följer den väg som Starlink har slagit in i hanteringen av astronomiska störningar. "Timingen för denna fråga för Amazon var bra," sa han. "Vi var fortfarande i designstadiet för satelliterna."

Amazon utvecklade initialt ett solskydd som Starlinks visir, sa han, men bestämde sig för att inte fortsätta med det. Man arbetar nu med flera leverantörer för dielektriska spegelfilmer. Företaget installerade dessa speglar en av de två prototypsatelliterna men lämnade den andra oförändrad för att se hur effektiv den begränsningen var.

Astronomer har övervakat de två KuiperSats sedan lanseringen i oktober, men Hofer sa i januari att det fortfarande var för tidigt att bedöma hur väl den fungerade. Företaget fortsatte under tiden med andra förändringar av rymdfarkostdesign för att minska deras ljusstyrka. "Vi gör redan internt förändringar och förbättringar av solpanelerna och få andra saker som vi hittar", sa han.

Hofer är en av ledarna för "industrinavet" på CPS, som arbetar för att främja samarbete mellan astronomer och satellitutvecklare. "Det finns en söt punkt när det är lämpligt att nå ut till ett företag", sa han och kontaktade dem efter att de har börjat arbeta med designen av satelliterna men innan de går i fullskalig produktion och det är för sent att göra ändringar .

Brist på regler

Även om många företag arbetar frivilligt med astronomer, finns det inget krav på dem att göra det. Särskilt oroande är två kinesiska megakonstellationer, Guowang och G60 Starlink, som tillsammans föreslår att placera 25,000 XNUMX satelliter i omloppsbana. Det finns lite information om vilka åtgärder, om några, dessa konstellationer vidtar för att hantera sin ljusstyrka.

"Det är ett ämne som vi har diskuterat lite inom CPS," sa Cooper när han tillfrågades om diskussioner med de kinesiska konstellationerna. "CPS kommer att behöva utveckla en strategi för att hantera detta."

Även inhemskt finns det lite astronomer kan göra åt satelliter som stör deras observationer. Ett exempel är BlueWalker 3, en teknologidemonstrationssatellit som lanserades av AST SpaceMobile i slutet av 2022. När den väl installerade en stor fasad arrayantenn ökade dess ljusstyrka ibland till magnituden 0, jämförbart med de ljusaste stjärnorna på natthimlen.

BlueWalker 3 är en prototyp för en konstellation av ännu större satelliter. "Det finns ingenting i den reglerande miljön som skulle hindra något företag från att skjuta upp tusentals eller tiotusentals satelliter som denna", säger Jonathan McDowell från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Vi måste tänka på vad som kommer."

Varje form av bestämmelser, nationellt eller internationellt, för att ta itu med satellitkonstellationsinterferens med astronomi kommer att vara en långsiktig ansträngning. En fråga, sa Richard Green från University of Arizona, en av ledarna för CPS:s policycentrum, är att ta reda på vad dessa regler borde vara i en industri under utveckling.

"Vi kan inte ens förespråka en uppsättning regler, som 7.0 magnitud ljusstyrka, om inget företag kan nå 7.0 magnitud," sade han. "Vi måste ha en fas där vi kan kodifiera bästa insatser på något sätt och i slutändan ha några regler på plats som kan uppfyllas."

Det har skett några små steg, som att Federal Communications Commission kräver att licenstagare i vissa konstellationer ingår samordningsavtal med National Science Foundation om åtgärder för att mildra störningar med optisk astronomi och radioastronomi. SpaceX slutförde ett samordningsavtal med NSF förra året, och Hofer sa att Amazon förväntar sig att slutföra ett liknande avtal i år.

Det internationella arbetet har också gått långsamt. Astronomer försökte förra året inkludera en agendapunkt i ämnet i FN:s kommitté för fredlig användning av yttre rymden (COPUOS), och skapade en ny expertgrupp för att studera ämnet. COPUOS verkar på konsensus, vilket kräver att alla dess hundra-plus medlemsländer går med på att ta med det ämnet för framtida möten. Ryssland protesterade och sa att man inte såg något behov av en ny expertgrupp, och förslaget dog.

Astronomer tar istället ett mindre officiellt tillvägagångssätt, med flera nationer som sammankallar en "Group of Friends" för att stödja diskussioner på COPUOS. "Det är en slags påverkansgrupp, något löst under FN:s överinseende, som träffas och har dessa diskussioner", sa Ryan Guglietta från utrikesdepartementets kontor för rymdfrågor vid AAS-mötet. "Målet är förhoppningsvis att mata in detta i COPUOS-processen och fastställa den punkten på agendan."

Green sa att fokus för närvarande ligger på frivilligt samarbete med industrin. "Det kan göras nu och sätta hela tonen för hur det går framåt," sa han. "En bra praxis kan bli en förväntning."

Att undvika kriströtthet

Astronomer och rymdfarkostingenjörer har inte löst problemet med satellitinterferens med astronomi under de senaste fyra åren. Men under samma period har himlen inte fallit - eller skymds av rymdfarkoster - även om antalet satelliter har ökat kraftigt.

"Det här är ett område som är moget för kriströtthet", säger Johnson, AAS-presidenten. "Jag tycker att det är väldigt viktigt att vi försöker, när vi kan, tänka på framgångarna, även om de är små."

Dessa framgångar, sa hon, inkluderade en dedikerad kärna av frivilliga som arbetar med frågan genom insatser som CPS såväl som det frivilliga samarbetet med industrin och NSF-samordningsavtalen.

"Det är inte ett universalmedel, och jag tänker inte hävda att det är det, men det är inte ingenting," sade Johnson om NSF-avtalen. "Ibland är ingenting bättre än ingenting."

Hennes kommentarer illustrerade dock den ambivalens som många astronomer fortfarande känner om satellit-megakonstellationer. Den anslutning som bredbandsmegakonstellationer lovar att erbjuda kommer att ha fördelar för samhället, erkände hon, och noterade att AAS uppdragsförklaring säger att organisationen kommer att "förbättra och dela mänsklighetens vetenskapliga förståelse av universum."

"Om vi ​​vill att mänskligheten ska ta del av detta behöver de tillgång till internet," sa hon. "Vi måste vara engagerade i att överbrygga den digitala klyftan."

Hon ifrågasatte dock om megakonstellationer, som designade, var det bästa sättet att göra det. "Att överbrygga den digitala klyftan kräver inte tiotals eller hundratusentals satelliter," sa hon och hävdade att sådana system skulle användas mest för underhållning - ungefär som alla andra konsumentnätverk. "För mig är vad detta säger att vi är på väg mot en dystopisk framtid där vi har förlorat tillgången till universum så att människor kan sitta i sina vardagsrum och titta på en skärm på en vägg."

Cooper avvisade försiktigt dessa argument. ”Dessa system har värde. De är inte bara olägenheter”, sa hon och noterade regeringarnas intresse för konstellationer för att tjäna sina egna behov.

"Jag kommer att trycka tillbaka på undergången och dysterheten, för det förlamar dig," tillade hon. "Vad vi verkligen behöver göra är att se vilka saker som är möjliga och vilka steg vi behöver göra för att nå dit."

Hon drog slutsatsen att ansträngningarna att lösa problemet med satellitkonstellationsinterferens inom astronomi fortfarande var i ett tidigt skede. ”Inte överraskande har vi inte löst det här problemet på fyra och ett halvt år. Jag trodde inte att vi skulle göra det, säger hon. "För mig ligger fokus inte på uppmaningen att larma, det är på vägen till samexistens."

Den här artikeln dök upp först i februarinumret 2024 av SpaceNews magazine.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://spacenews.com/astronomers-and-megaconstellations-learn-to-get-along/