Space & Astronomy 10 октомври 2025 г. · 0 коментара
Балон с горещ въздух, провеждащ пробен пробег с голям рефлектор. Кредит за изображение: YouTube / Bennbuilds
Представете си свят, в който е възможно да накарате слънцето да грее в слънчевите ферми, дори посред нощ.
Майкъл Джи Браун, Матю Кенуърти: Предложеното съзвездие от спътници много се притеснява астрономите. За разлика от спътниците, които отразяват слънчевата светлина и произвеждат замърсяване на светлината като злополучен страничен продукт, тези от нас стартират отразяват орбитала, биха довели до замърсяване на светлината чрез дизайн.
Компанията обещава да произвежда „слънчева светлина при поискване“ с огледала, които излъчват слънчева светлина до земята, за да могат слънчевите ферми да работят след залез.
Той планира да започне с 18-метров тестов сателит на име Earendil-1, който компанията кандидатства за стартиране през 2026 г., в крайна сметка ще бъде последван от около 4000 спътника в орбита до 2030 г., според последните доклади.
И така, колко лошо би било светлинното замърсяване? И може би по -важното е, че може ли да отразява спътниците на Orbital дори, както се рекламира?
Подскачаща слънчева светлина
По същия начин можете да отскочите от слънчевата светлина от лице на часовника, за да произведете петно от светлина, отразяват спътниците на Orbital биха използвали огледала, за да излъчват светлина върху пластир на земята.
Но свързаният мащаб е значително различен. Отразяват спътниците на Orbital, които ще обикалят около 625 км над земята и в крайна сметка ще имат огледала на 54 метра.
Когато отскачате светлината от часовника си върху близката стена, мястото на светлината може да бъде много ярко. Но ако го отскочите на далечна стена, мястото става по -голямо – и по -тъмно.
Това е така, защото слънцето не е точка на светлина, но обхваща половин градус в ъгъл в небето. Това означава, че на големи разстояния лъч слънчева светлина се отразява от плоско огледало се разпространява с ъгъл половин градус.
Какво означава това на практика? Нека вземем сателит, отразяващ слънчевата светлина на разстояние от около 800 км – тъй като спътник -висок 625 км не винаги може да бъде директно над главата, а да засилва слънчевата светлина под ъгъл. Осветеният пластир от земята щеше да бъде поне 7 км.
Дори извито огледало или обектив не могат да фокусират слънчевата светлина в по-строго място поради разстоянието и ъгъла на половин степен на слънцето в небето.
Това отразена слънчева светлина би ли била ярка или мрачна? Е, за единичен сателит на 54 метра той ще бъде 15 000 пъти по -слаб от обедното слънце, но това все още е далеч по -ярко от пълната луна.
Тестът за балон
Миналата година основателят на Orbital Ben Ben Nowack публикува кратко видео, което обобщи тест с „последното нещо за изграждане, преди да се премести в космоса“. Това беше рефлектор, носен на балон с горещ въздух.
В теста, плоско, квадратно огледало приблизително на 2,5 метра насочва лъч светлина надолу към слънчеви панели и сензори. В един случай екипът измерва 516 вата светлина на квадратен метър, докато балонът е на разстояние 242 метра.
За сравнение, обедното слънце произвежда приблизително 1000 вата на квадратен метър. Така че 516 вата на квадратен метър е около половината от това, което е достатъчно, за да бъде полезно.
Въпреки това, нека мащабираме теста на балона до космоса. Както отбелязахме по -рано, ако спътниците бяха на 800 км от района на интерес, рефлекторът ще трябва да бъде 6,5 км на 6,5 км – 42 квадратни километра. Не е практично да се изгради такъв гигантски рефлектор, така че тестът за балон има някои ограничения.
И така, какво отразява орбиталното планиране да се направи?
Планът на отразяването на Orbital е „прости спътници в правилното съзвездие, блестящо върху съществуващите слънчеви ферми“. И целта им е само 200 вата на квадратен метър – 20% от обедното слънце.
Могат ли да доставят по -малки спътници? Ако единичен сателит на 54 метра е 15 000 пъти по -слаб от обедното слънце, ще ви трябват 3000 от тях, за да постигнете 20% от обедното слънце. Това са много спътници за осветяване на един регион.
Друг проблем: спътниците на 625 км надморска височина се движат на 7,5 километра в секунда. Така сателитът ще бъде в рамките на 1000 км от дадено място за не повече от 3,5 минути.
Това означава, че 3000 спътника ще ви дадат няколко минути осветяване. За да осигурите дори час, ще ви трябват още хиляди.
Отразяване на орбитала не липсва амбиция. В едно интервю Ноук предложи 250 000 спътника с височина 600 км. Това е повече от всички каталогизирани в момента спътници и големи парчета космически боклуци, събрани.
И въпреки това, това огромно съзвездие би доставило само 20% от обедното слънце до не повече от 80 места наведнъж, въз основа на нашите изчисления по -горе. На практика още по -малко места биха били осветени поради облачно време.
Освен това, предвид височината им, спътниците могат да доставят осветление само до повечето места в близост до здрач и зори, когато огледалата в орбита с ниска земна орбита ще бъдат окъпани на слънчева светлина. Осъзнавайки това, отразявайте орбиталния план за тяхното съзвездие да обградят Земята над линията през деня през нощта в слънчеви синхронни орбити, за да ги поддържат непрекъснато на слънчева светлина.
Ярки светлини
И така, огледалните сателити са практически средства за производство на достъпна слънчева енергия през нощта? Вероятно не. Могат ли да произвеждат опустошително замърсяване на светлината? Абсолютно.
В ранната вечер не отнема много време, за да забележите спътници и космически боклуци – и те не са умишлено проектирани да бъдат ярки. С отразяването на плана на Orbital, дори ако просто тестовият сателит работи по план, понякога той ще изглежда далеч по -ярък от пълната луна.
Съзвездието от такива огледала би било пагубно за астрономията и опасно за астрономите. За всеки, който гледа през телескоп, повърхността на всяко огледало може да бъде почти толкова ярка, колкото повърхността на слънцето, рискувайки трайно увреждане на очите.
Замърсяването на светлината ще попречи на способността на всеки да вижда космоса и замърсяването на светлината е известно, че влияе и на ежедневните ритми на животните.
Въпреки че отразяването на орбитала има за цел да осветява конкретни места, гредите на спътниците също биха помитали през Земята, когато се преместват от едно място на друго. Нощното небе може да бъде осветено с светкавици светлини, по -ярки от луната.
Компанията не отговори на разговора за тези опасения в рамките на крайния срок. Въпреки това, той каза на Bloomberg тази седмица, че планира да пренасочи слънчевата светлина по начини, които са „кратки, предсказуеми и насочени“, избягвайки обсерватории и споделяйки местоположенията на спътниците, за да могат учените да планират работата си.
Последствията биха били ужасни
Остава да видим дали проектът на отразяването на Орбитал ще слезе от земята. Компанията може да пусне тестов сателит, но това е далеч от този до получаване на 250 000 огромни огледала, постоянно обикаляща Земята, за да запази някои слънчеви ферми, които тиктакат за няколко допълнителни часа на ден.
Все пак това е проект за гледане. Последиците от успеха на астрономите – и всеки друг, който харесва нощното небе тъмно – биха били ужасни.
Майкъл Джи Браун, доцент по астрономия, университет Монаш и Матю Кенуърти, доцент по астрономия, университет в Лайден
Тази статия е преиздадена от разговора под лиценз Creative Commons.
Прочетете оригиналната статия.
Източник: Разговорът | Коментари (0)