Visorsat: Ein Schritt zu besserer Astronomie
Neues Satellitendesign soll Lichtverschmutzung aus dem Weltraum reduzieren.
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Inhaltsverzeichnis
Starlink ist ein Satelliten-Internet-Projekt von SpaceX. Es will hochgeschwindigkeits Internet weltweit anbieten, besonders in abgelegenen Gebieten. Bis jetzt sind schon tausende von Starlink-Satelliten im Orbit. Allerdings gibt's da Bedenken unter Astronomen. Dieser Artikel erklärt die Beobachtungen zum neuesten Typ von Starlink-Satelliten, dem Visorsat, und vergleicht ihn mit älteren Modellen.
Überblick über Visorsat und Starlink-Satelliten
Starlink-Satelliten sind so designed, dass sie miteinander und mit Bodenstationen kommunizieren können. Die erste Art, die gestartet wurde, waren die normalen Starlink-Satelliten. Die reflektieren viel Sonnenlicht und sind nachts ziemlich hell. Dieses reflektierte Licht kann astronomische Beobachtungen stören.
Visorsat ist ein neuerer Modell mit einem Sonnenblenden. Diese Blende soll die Menge an Sonnenlicht reduzieren, die vom Satelliten reflektiert wird. Das Ziel ist, ein weniger grelles Objekt am Himmel zu schaffen, damit Astronomen Himmelskörper leichter beobachten können, ohne Unterbrechungen durch künstliches Licht.
Durchgeführte Beobachtungen
Um zu verstehen, wie effektiv die Sonnenblende beim Visorsat ist, haben Forscher eine Reihe von Beobachtungen durchgeführt. Sie haben die Helligkeit des Visorsats mit der eines normalen Starlink-Satelliten verglichen, dabei mehrere Teleskope und Sensoren eingesetzt.
Details der Studie
Die Studie verwendete mehrere Teleskope mit unterschiedlichen Filtern, um Bilder bei verschiedenen Wellenlängen aufzunehmen. Diese Beobachtungen fanden über einen bestimmten Zeitraum statt und zielten darauf ab, zu messen, wie hell jeder Satellit am Nachthimmel erschien.
Während der Tests verfolgten die Forscher die Satelliten, die schnell über das Sichtfeld der Teleskope zogen. Das erforderte präzises Timing und Koordination, da die Satelliten hohe Geschwindigkeiten erreichen können. Statt die Satelliten direkt zu verfolgen, dokumentierte das Team die von den Satelliten hinterlassenen Spuren in ihren Bildern. Sie machten auch Bilder von hellen Referenzsternen zum Vergleich.
Ergebnisse der Beobachtungen
Helligkeitsvergleich
Die Ergebnisse zeigten, dass der Visorsat in den meisten Fällen dunkler war als der normale Starlink-Satellit. Das deutet darauf hin, dass die Sonnenblende tatsächlich hilft, das reflektierte Sonnenlicht zu reduzieren. Die Helligkeit des Visorsats fiel oft unter ein bestimmtes Level, was ihn mit blossem Auge weniger sichtbar machte.
Reflektiertes Licht und Albedo
Die Forscher verwendeten ein Modell, um das reflektierte Licht zu analysieren, und berechneten eine Eigenschaft namens Albedo. Albedo misst, wie viel Licht ein Objekt reflektiert. Im nahen Infrarotbereich hatte der Visorsat eine höhere Albedo im Vergleich zum optischen Bereich. Das könnte darauf hindeuten, dass der Visorsat Licht in verschiedenen Wellenlängen unterschiedlich reflektiert.
Phasenwinkel-Effekte
Die Studie betrachtete auch, wie der Winkel des Sonnenlichts, oder Phasenwinkel, die Helligkeit beider Satelliten beeinflusste. Es stellte sich heraus, dass die Helligkeit des Visorsats nicht nur vom Phasenwinkel abhing, sondern auch davon, wie die Sonnenblende mit dem Blickwinkel des Beobachters ausgerichtet war.
Auswirkungen auf die Astronomie
Die Helligkeit von Satelliten wie Starlink und Visorsat stellt eine erhebliche Herausforderung für Astronomen dar. Höhere Helligkeit kann zu mehr Lichtverschmutzung führen, was es schwieriger macht, schwache Sterne und andere Himmelsobjekte zu sehen. Die Internationale Astronomische Union hat Bedenken zu diesem Thema geäussert.
Trotz der Verbesserungen beim Visorsat kamen die Forscher zu dem Schluss, dass er immer noch zur Lichtverschmutzung beiträgt, die astronomische Beobachtungen beeinträchtigen kann. Weitere Anstrengungen sind nötig, um diese Effekte zu mindern. Das könnte beinhalten, Satelliten neu zu gestalten oder zusätzliche Features hinzuzufügen, die ihre Helligkeit weiter reduzieren.
SpaceX's Antwort auf die Bedenken
Im Hinblick auf die wachsenden Bedenken von Astronomen hat SpaceX nach Wegen gesucht, die Reflexion ihrer Satelliten zu minimieren. Das Unternehmen hat verschiedene Beschichtungen und Schild-Designs getestet, um Lichtverschmutzung zu reduzieren.
Darksat, ein früheres Prototyp, war ein weiterer Versuch, einen weniger reflektierenden Satelliten zu schaffen. Obwohl er einige Verbesserungen zeigte, war seine Effektivität immer noch begrenzt. Visorsat stellt den nächsten Schritt in diesem Bestreben dar, Satellitentechnologie besser mit astronomischen Beobachtungen kompatibel zu machen.
Beobachtungstechniken
Um diese Beobachtungen durchzuführen, setzte das Team eine Vielzahl von Techniken ein. Verschiedene Teleskope wurden genutzt, um Bilder über mehrere Wellenlängen aufzunehmen, was die Analyse der Lichtreflexion der Satelliten verbesserte.
Die Forscher führten sorgfältige Kalibrierungen durch und verwendeten fortschrittliche Bildgebungstechniken, um genaue Messungen zu gewährleisten. Dazu gehörte das Korrigieren für verschiedene Faktoren wie atmosphärische Bedingungen, Teleskopfokus und Hintergrundlicht.
Zukünftige Überlegungen
Mit dem Start von immer mehr Satelliten wird es zunehmend wichtig, das Problem der Lichtverschmutzung anzugehen. Die aus den Studien über den Visorsat gesammelten Daten können als Grundlage für zukünftige Verbesserungen im Satellitendesign dienen.
Astronomen und Satellitenbetreiber müssen eng zusammenarbeiten, um ein Gleichgewicht zwischen dem Bereitstellen von Internetzugang über Satelliten und der Erhaltung der Qualität des Nachthimmels für Beobachtungen zu finden.
Fazit
Die Einführung des Visorsats stellt einen positiven Schritt dar, um die Auswirkungen der Lichtverschmutzung durch Satelliten zu reduzieren. Während die Beobachtungen zeigen, dass er dunkler ist als ältere Modelle, sind weitere Innovationen nötig, um sicherzustellen, dass diese Satelliten astronomische Sichtungen nicht beeinträchtigen. Fortlaufende Forschung wird helfen, zukünftige Satellitendesigns und -politiken zu leiten.
Letztendlich ist das Ziel, Lösungen zu finden, die sowohl Technologien im Weltraum als auch die Fähigkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft, das Universum zu beobachten und zu studieren, zugutekommen.
Titel: Multicolor and multi-spot observations of Starlink's Visorsat
Zusammenfassung: This study provides the results of simultaneous multicolor observations for the first Visorsat (STARLINK-1436) and the ordinary Starlink satellite, STARLINK-1113 in the $U$, $B$, $V$, $g'$, $r$, $i$, $R_{\rm C}$, $I_{\rm C}$, $z$, $J$, $H$, and $K_s$ bands to quantitatively investigate the extent to which Visorsat reduces its reflected light. Our results are as follows: (1) in most cases, Virorsat is fainter than STARLINK-1113, and the sunshade on Visorsat, therefore, contributes to the reduction of the reflected sunlight; (2) the magnitude at 550 km altitude (normalized magnitude) of both satellites often reaches the naked-eye limiting magnitude ($
Autoren: Takashi Horiuchi, Hidekazu Hanayama, Masatoshi Ohishi, Tatsuya Nakaoka, Ryo Imazawa, Koji S. Kawabata, Jun Takahashi, Hiroki Onozato, Tomoki Saito, Masayuki Yamanaka, Daisaku Nogami, Yusuke Tampo, Naoto Kojiguchi, Jumpei Ito, Masaaki Shibata, Malte Schramm, Yumiko Oasa, Takahiro Kanai, Kohei Oide, Katsuhiro L. Murata, Ryohei Hosokawa, Yutaka Takamatsu, Yuri Imai, Naohiro Ito, Masafumi Niwano, Seiko Takagi, Tatsuharu Ono, Vladimir V. Kouprianov
Letzte Aktualisierung: 2023-04-11 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2304.05191
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.05191
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.
Referenz Links
- https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau2001/
- https://www.sat.belastro.net/heavensat.ru/english/index.html
- https://celestrak.com/satcat/search.php
- https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi
- https://sites.google.com/cfa.harvard.edu/saoimageds9
- https://amostech.com/TechnicalPapers/2021/Non-Resolved-Object-Characterization/Johnson.pdf
- https://www.akg.jp/puresijyon