Satellite e il loro impatto sull'astronomia

Negli ultimi anni, il numero di satelliti in orbita intorno alla Terra è aumentato parecchio. Questa crescita è iniziata intorno al 2016, con tante aziende che hanno lanciato un sacco di satelliti per offrire servizi come internet e connettività mobile. Una delle aziende più famose in questo campo è SpaceX, che ha iniziato a lanciare satelliti Starlink. Però, con l'aumento dei satelliti in spazio, ci sono sfide per gli astronomi e le loro ricerche.

#Il Problema dei Segnali Luminosi

Gli astronomi hanno strumenti che osservano segnali naturali dallo spazio. Questi segnali arrivano da stelle, galassie e altri oggetti celesti. Ma quando si aggiungono i satelliti, questi possono emettere segnali non voluti che interferiscono con le osservazioni. Questo è conosciuto come radiazione elettromagnetica non intenzionale (UEMR).

UEMR si riferisce a qualsiasi radiazione proveniente dai satelliti che non è direttamente legata alle loro funzioni di comunicazione. Invece, è un sottoprodotto dell'elettronica e dei sistemi a bordo dei satelliti. Quest'interferenza può rendere difficile per gli astronomi raccogliere dati puliti.

#Prime Scoperte sui Satelliti Starlink

Osservazioni recenti hanno mostrato che la seconda generazione di satelliti Starlink produce livelli di UEMR più alti rispetto alla prima generazione. I ricercatori hanno usato un potente radiotelescopio chiamato LOFAR per esaminare questi satelliti. Hanno trovato segnali luminosi in specifiche bande di Frequenza quando osservavano i nuovi satelliti, in particolare tra 40 e 70 MHz e 110 e 188 MHz.

La luminosità di questi segnali variava da satellite a satellite, con alcuni che emettevano segnali molto più forti di altri. I satelliti Starlink di seconda generazione emettevano UEMR fino a 32 volte più potente rispetto ai modelli di prima generazione. Questo è preoccupante perché supera i limiti stabiliti da linee guida internazionali pensate per proteggere l'Astronomia radio.

#L'Impatto sull'Astronomia

Con il lancio di più satelliti, aumenta la possibilità che questi attraversino il campo visivo dei telescopi che osservano il cielo notturno. Ciò significa che i segnali artificiali prodotti dai satelliti possono sovrapporsi ai segnali naturali che gli astronomi vogliono studiare. Questo può portare a una perdita di dati importanti e rendere complicato distinguere tra le fonti naturali e quelle artificiali di segnali elettromagnetici.

#Tecniche di Osservazione

Per comprendere meglio il problema, gli astronomi hanno sviluppato metodi per osservare e analizzare questi segnali non voluti. Fanno osservazioni accurate usando array di antenne che possono seguire i satelliti mentre si muovono nel cielo.

Ad esempio, durante uno degli studi, i ricercatori hanno usato due configurazioni per osservare i satelliti Starlink. Una configurazione si concentrava su frequenze più basse (10-88 MHz), mentre l'altra si concentrava su frequenze più alte (110-188 MHz). Monitorando attentamente i movimenti dei satelliti e registrando i segnali in arrivo, gli astronomi riuscivano a identificare quando si verificava l'UEMR.

#Risultati delle Osservazioni Recenti

Le osservazioni recenti hanno rivelato che 141 satelliti Starlink erano attesi nel campo visivo del radiotelescopio. Tra questi, 97 satelliti trasmettevano segnali analizzati nella gamma di frequenze più alte. I risultati hanno mostrato che, mentre i satelliti di prima generazione emettevano certi segnali ristretti, i satelliti di seconda generazione producevano principalmente segnali più ampi e molto più forti.

I satelliti di seconda generazione, noti come v2-Mini e v2-Mini Direct-to-Cell, emettevano un'ampia gamma di frequenze che interferivano con i dati dell'astronomia radio raccolti. I livelli elevati di UEMR sono stati registrati a distanze più vicine alla Terra, rendendoli ancora più luminosi e difficili da ignorare per gli astronomi.

#Confronto tra Generazioni di Satelliti

Confrontando la prima generazione di satelliti Starlink con la seconda generazione, è emerso chiaramente che i satelliti più nuovi pongono più problemi. I satelliti v2-Mini emettevano UEMR a livelli di potenza molto più elevati rispetto ai modelli precedenti. I ricercatori hanno scoperto che la forza del campo elettrico dei segnali provenienti da questi satelliti superava i limiti raccomandati per proteggere l'astronomia radio.

#Importanza delle Frequenze Radio

L'astronomia radio si basa su certe frequenze allocate da linee guida internazionali. Queste frequenze sono essenziali per osservare fenomeni astronomici. L'UEMR dei satelliti può interrompere queste osservazioni, in particolare nelle bande di frequenza designate per l'astronomia radio.

Ad esempio, la banda principale per l'astronomia radio tra 150.05-153 MHz è cruciale per gli studi sugli oggetti celesti. La radiazione non intenzionale dai satelliti di seconda generazione è risultata significativamente più luminosa in questo intervallo rispetto ai modelli di prima generazione.

#Futuro delle Regolamentazioni Satellitari

La situazione solleva domande su come regolare le emissioni dei satelliti. Le attuali normative internazionali si concentrano sulle emissioni relative ai segnali di comunicazione ma non affrontano adeguatamente l'UEMR. Gli astronomi chiedono aggiornamenti alle norme che considerino queste emissioni non intenzionali, poiché possono avere un impatto sostanziale sulla ricerca scientifica.

Con l'aumento del numero di satelliti nello spazio, diventa sempre più importante che le autorità e gli operatori dei satelliti collaborino per ridurre le interferenze. Strategie come modificare l'hardware dei satelliti o regolare i protocolli operativi potrebbero aiutare a mitigare questi problemi.

#Conclusioni

L'espansione delle costellazioni di satelliti sta cambiando il modo in cui osserviamo l'universo. Anche se i benefici della tecnologia satellitare sono chiari, gli scienziati devono anche affrontare le sfide imposte dai segnali non intenzionali di questi satelliti. I risultati degli studi recenti evidenziano la necessità di sforzi più mirati per gestire e regolare le emissioni dei satelliti, assicurando che l'astronomia possa continuare a progredire senza interferenze.

Andando avanti, la collaborazione tra la comunità astronomica e gli operatori satellitari, insieme agli aggiornamenti delle normative, sarà essenziale per proteggere l'integrità delle osservazioni astronomiche. Le intuizioni ricavate dallo studio dell'UEMR porteranno sperabilmente a una migliore comprensione e soluzioni, preservando la nostra capacità di esplorare il cosmo in modo efficace.