Starlink и радиоастрономия: как совместить интернет и науку о Вселенной

В наше время интернет стал неотъемлемой частью жизни многих людей. Он помогает нам общаться, учиться, работать, развлекаться и многое другое. Но для того, чтобы интернет был доступен везде и всегда, нужно создавать специальные сети из спутников, которые передают сигналы между Землей и космосом. Одна из таких сетей называется Starlink и принадлежит компании SpaceX.

Starlink отличается от других спутниковых сетей тем, что она состоит из очень большого количества спутников, которые находятся на низкой орбите. Сейчас их около 5000, но в будущем их может быть до 40000. Благодаря этому Starlink может обеспечить быстрый и надежный интернет почти в любой точке планеты. Но есть и обратная сторона медали. Starlink может создавать проблемы для радиоастрономии, которая изучает космические объекты с помощью радиоволн.
Радиоастрономия является одной из самых важных и перспективных областей астрономии. С ее помощью мы можем узнать много нового о Вселенной, например, проверить теорию относительности, изучить нейтральный водород в космосе, исследовать атмосферы потенциально обитаемых экзопланет и многое другое. Для этого нужны мощные и чувствительные радиотелескопы, которые могут ловить самые длинные волны излучения от космических объектов.
Один из таких радиотелескопов называется Square Kilometre Array (SKA) и строится в Австралии и Южной Африке. Это будет самый большой и сложный радиотелескоп в истории, который сможет делать высококачественные изображения неба на низких частотах. Но SKA может столкнуться с серьезным препятствием в виде спутников Starlink.
Недавнее научное исследование показало, что спутники Starlink легко обнаруживаются радиотелескопами SKA. Авторы исследования анализировали данные от прототипа SKA-Low, который называется EDA2. Даже без полной чувствительности SKA они обнаружили радиоизлучение от Starlink, которое было как преднамеренным, так и непреднамеренным. В некоторых случаях излучение было ярче, чем самые яркие объекты на небе на низких частотах.
Преднамеренное излучение от Starlink связано с тем, что спутники передают сигналы на определенных частотах для связи с Землей или другими спутниками. Это излучение можно уменьшить, если Starlink будет избегать передачи сигналов, когда спутники находятся в поле зрения радиотелескопа. Это называется зоной исключения. Но непреднамеренное излучение от Starlink связано с тем, что спутники излучают радиоволны из-за своей электроники, которая не полностью экранирована. Это излучение трудно контролировать и оно может мешать наблюдениям на низких частотах.
Авторы исследования пришли к выводу, что случайное излучение от Starlink может существенно повлиять на некоторые научные цели SKA. Это не первый раз, когда радиотелескопы обнаруживают случайное излучение от Starlink. Ранее другое исследование обнаружило подобное излучение от нескольких спутников с помощью радиотелескопа LOFAR.
Как видим, радиоастрономия и спутниковая связь имеют общую историю, но также имеют противоречивые цели. С одной стороны, мы хотим иметь доступ к интернету в любом месте и в любое время. С другой стороны, мы хотим понять тайны Вселенной с помощью радиоволн. Для того, чтобы совместить эти цели, нужно найти компромисс между развитием спутниковых сетей и защитой радиоастрономии. Это требует сотрудничества между учеными, инженерами, политиками и общественностью. Только так мы сможем сохранить наше окно в космос.