Распространение крупных спутниковых группировок связи в низкой околоземной орбите представляет собой серьёзную проблему для современной астрономии, включая наблюдения с орбитальных телескопов, показали результаты нового исследования, опубликованного в научном журнале Nature. По оценке авторов, отражения света от спутников таких систем будут мешать получению качественных изображений космоса у существующих и запланированных научных обсерваторий.
Что представляют собой мегаконстелляции
Под мегаконстелляциями понимаются сети из сотен, тысяч или даже десятков тысяч спутников, предназначенных для обеспечения глобальной связи, интернета или других сервисов. Такие проекты развиваются как коммерческими компаниями, так и государственными организациями. Среди самых известных примеров — сети, разрабатываемые компаниями SpaceX, Amazon, OneWeb, а также программы в Китае и США.
Использование низкой околоземной орбиты (LEO) с высотами порядка нескольких сотен километров облегчает связь благодаря низкой задержке сигнала, но создаёт повышенную плотность объектов в пространстве, что влияет на условия наблюдений за космосом.
Влияние на астрономические изображения
Авторы исследования, три учёных из Исследовательского центра НАСА Эймс в Калифорнии, оценили, как существующие и ожидаемые мегаконстелляции повлияют на работу космических астрономических инструментов. В их работе отмечается, что отражённый солнечный свет от спутников будет помехой для телескопов, фиксирующих слабые источники света в космосе.
В числе исследуемых инструментов оказались:
- SPHEREx — спектрофотометрическая миссия НАСА,
- ARRAKIHS — инструмент Европейского космического агентства,
- Xuntian — китайский космический телескоп.
Моделирование, проведённое авторами, показало, что даже при текущих темпах развертывания спутников отражения от них будут присутствовать на подавляющем большинстве снимков. По прогнозам, если все существующие планы реализуются, порядка 96 % всех экспозиций в указанных орбитальных обсерваториях могут содержать следы, оставленные светом отражённых телекоммуникационных спутников.
Анализ текущей ситуации
Исследователи привели данные о влиянии спутников уже на сегодняшний день: анализ изображений, сделанных орбитальным телескопом Hubble между 2018 и 2021 годами, показал, что на около 4,3 % изображений присутствуют следы от искусственных объектов. С учётом планов по увеличению числа спутников в несколько раз эта доля стремительно возрастёт.
Особенность проблемы в том, что отражённый свет не только вызывает полосы или «трейлы» на снимках, но и может необратимо уничтожать часть научной информации, поскольку такие следы закрывают исходные детали на изображении. Это особенно критично для миссий, целью которых является регистрация слабых и удалённых объектов, таких как галактики на ранних стадиях развития, слабые источники излучения или отдалённые астрофизические явления.
Почему отражения спутников мешают наблюдениям
Отражения солнечного света от спутников возникают потому, что поверхности аппаратов (панели, корпуса) способны эффективно отражать солнечные лучи. Когда телескопы фиксируют область космоса, вдали от яркой звезды, отражённый свет от проходящих телекоммуникационных спутников может быть зафиксирован как яркая линия или сияние, затрудняя анализ данных. Это относится как к наземным обсерваториям, так и к космическим инструментам.
Учёные подчёркивают, что отражения возникают даже для аппаратов, находящихся в том же сегменте орбиты, что и научные телескопы, и что попытки снизить отражательную способность отдельных спутников не всегда эффективно устраняют проблему в целом.
Возможные меры смягчения
Авторы статьи в Nature предлагают ряд подходов, направленных на уменьшение влияния мегаконстелляций на астрономию:
- сокращение числа наблюдений в периоды рассвета и заката, когда отражения особенно интенсивны;
- расширение взаимодействия между операторами спутниковых сетей и научным сообществом для выработки совместных стандартов отражательной поверхности;
- разработка технологий, которые позволяли бы космическим телескопам лучше фильтровать или распознавать следы спутников на снимках.
Однако исследователи отмечают, что комплексные меры, направленные на глобальное регулирование развертывания мегаконстелляций, потребуются для эффективного решения проблемы на долгосрочной основе.
Текущие и будущие масштабы спутниковых сетей
Одной из крупнейших реализуемых сетей является проект Starlink от SpaceX. Только в 2025 году компания запустила тысячи новых спутников, приближаясь к общему числу, измеряемому десятками тысяч. Другие проекты, такие как крупные группировки в Китае или планы по расширению спутниковых сетей Amazon и OneWeb, создают дополнительные нагрузку на орбитальную среду.
Такое масштабное развертывание спутников обусловлено стремлением обеспечить глобальное покрытие интернетом, передачей данных, навигационными услугами и другими коммуникационными функциями. Однако учёные подчёркивают, что это создаёт новые вызовы для научных миссий, которые также зависят от качества данных, получаемых с орбиты.
Заключение
Публикация в Nature подчёркивает, что спутниковые мегаконстелляции становятся одной из основных проблем для современной астрономии. За счёт высокой плотности объектов и отражения солнечного света они способны ухудшить качество изображений как для наземных телескопов, так и для космических обсерваторий. Прогнозы показывают, что вплоть до почти всех наблюдений космических телескопов будущего могут быть затронуты спутниковыми следами. Это создаёт необходимость дальнейшего изучения и разработки методов уменьшения воздействия мегаконстелляций на научные исследования космоса.
Источники:
Статья создана по материалам https://spaceflightnow.com/2025/12/12/study-current-future-megaconstellations-risk-space-based-astronomy/
