Komunikační družice Elona Muska by mohly oslepit radioteleskopy, varují astronomové v nové studii

Komunikační družice druhé generace společnosti SpaceX, která je začala vypouštět již v loňském roce, vyzařují až třicetkrát více rádiových vln než družice první generace systému Starlink, konstatoval letos v srpnu tým pracující při astronomickém radioteleskopu LOFAR v časopise Astronomy & Astrophysics.

K únikům nevítaných rádiových emisí dochází na mnohem nižších frekvencích, než které družice Starlink využívají k poskytování internetu zákazníkům či ke komunikaci s pozemními dispečery. Tým LOFAR tedy dospěl k závěru, že tyto úniky jsou neúmyslné. I tak jde ale o asi 10milionkrát silnější rádiové záření, než které vydávají slabé a vzdálené astronomické zdroje, které studují astronomové pomocí LOFAR a podobných radioteleskopů.

Pro radioastronomy je situace, kdy mají dotyčnou družici Starlink v zorném poli své pozorovací aparatury, podle jejich vlastních slov naprosto katastrofální.

„Je to jako snažit se uvidět nejslabší hvězdu viditelnou pouhým okem těsně vedle Měsíce v úplňku,“ připodobnil nedávno podle webu Science hlavní autor studie Cees Bassa z Nizozemského institutu pro radioastronomii, který využívá ke svým pozorováním právě LOFAR.

Brzy bude toto rušení podle odborníků dokonce skoro nepřetržité. Na oběžné dráze je dnes umístěno již kolem 7000 družic systému Starlink (ostatních družic v aktivní službě na oběžné dráze kolem Země je méně) a SpaceX jich dokonce plánuje brzy provozovat cca 20-30 tisíc.

Až budou oněch družic zmíněné desítky tisíc, může být pro širokoúhlý radioteleskop jako LOFAR v dohledné době nemožné najít oblast oblohy, kde nějaká družice Starlinku není. „To je ta nejhorší noční můra,“ říká Bassa. „Je poněkud deprimující, jak se to tak rychle a podstatně zhoršilo.“

Hrozba se zvyšuje s tím, jak Starlink vypouští 40 satelitů druhé generace týdně spolu s vývojem mnoha dalších satelitních konstelací na nízké oběžné dráze Země.

Výzkumníci z projektu Square Kilometer Array (SKA), plánované rádiové observatoře, která se má rozprostírat v Jižní Africe a Austrálii, již loni úzce spolupracovali s inženýry SpaceX na snížení rádiových emisí z dřívějších družic Starlinku.

„Je nesmírným zklamáním, že u jejich druhé generace jsou rušivé rádiové emise také přítomny a jsou navíc ještě silnější,“ uvedl ředitel observatoře SKA Phil Diamond.

Asi před pěti lety si optičtí astronomové uvědomili, že podobné družice létající na nízkých oběžných drahách mohou silně odrážet sluneční světlo směrem k povrchu Země, což kazí astronomická pozorování v oboru viditelného světla. Proto SpaceX upravila své družice, aby se příslušná míra oslňování astronomických dalekohledů snížila, i když zatím stejně není ztlumena na úroveň, kterou doporučuje Mezinárodní astronomická unie.

V roce 2020 byli radioastronomové podobně znepokojeni závěry studie výzkumníků z observatoře SKA, v níž vědci zjistili, že rádiové emise produkované družicemi Starlink unikají do blízkých frekvenčních pásem vyhrazených pro astronomii. Pásmo vyhrazené pro radioastronomii činí 150,5 až 153 MHz. Po nějaké době díky tomu tedy i oni získali ústupky od firmy SpaceX: její inženýři provedli úpravy při provozu družic, díky nimž se tyto emise snížily - např. i změna rozměrů, tvarů a podobně.

Jenže pokud jde o družice, které už jsou nahoře, tam už se nedá nic konstrukčně změnit. Navíc přišly i zmiňované novější aparáty druhé generace, které se nazývají V2-mini.

LOFAR našel právě u nových družic Starlink V2-mini rádiové signály na mnohem nižších frekvencích, než které jsou určeny pro vlastní aktivní komunikaci družic, což naznačuje, že se nějaká část družice neúmyslně chová jako anténa. To znamená, že část konstrukce satelitu pasivně reemituje záření s jinou nižší frekvencí, než které vychází z antén družice.

Výsledné emise tak pokrývají široký rozsah frekvencí, které se překrývají s těmi, kterých LOFAR využívá např. k pozorování vzniku prvních galaxií ve vesmíru či jevů v době kosmického „temného věku“, než se vůbec ve vesmíru rozsvítily první hvězdy.

Výzkumníci z LOFAR navíc také identifikovali další jasně zářící družice, které nebyly uvedeny ve veřejně publikované databázi. Vědci se podle výše citovaného článku na webu Science domnívají, že by mohlo jít o vojenské družice systému Starlink, které jsou na oběžné dráze rozmístěny v rámci projektu amerického ministerstva obrany s názvem Starshield. Problém s rušením přicházejícím od nich by navíc mohl být podle vědců ještě horší než s civilními družicemi Elona Muska.

Studie LOFAR zároveň uvedla, že by ale měly existovat způsoby, jak zabránit tomu, aby tyto satelity rušily radioteleskopy. Záležet bude na ochotě a kooperaci zainteresovaných společností.

Výzkumníci SKA informovali SpaceX o nejnovějších výsledcích pocházejících z pozorování LOFAR, firma tak nyní provádí vlastní testy. Inženýři SKA a SpaceX pak budou společně porovnávat své výsledky. „Rádi vám pomůžeme,“ uvedl Diamond. „Snad to půjde napravit.“

Aaron Boley, astronom z University of British Columbia, k tomu poznamenal, že by bylo žádoucí, aby národní regulátoři donutili vesmírné telekomunikační operátory chovat se zodpovědněji. „Je to opravdu velká hrozba pro radioastronomii,“ dodal.