Hur kan solljus som reflekteras från SpaceX:s Starlink-satelliter störa markbaserade operationer? Detta är vad en studie nyligen publicerade på arXiv preprint-servern hoppas kunna vända sig när ett par forskare undersöker hur Starlink-satelliter ser ljusare ut – vilket forskarna också kallar utblossande – till observatörer på jorden när solen befinner sig i vissa vinklar, tillsammans med att diskutera tidigare incidenter om hur denna ljusstyrka har påverkat antenn. operationer på jorden.

Denna studie har potentialen att hjälpa rymdfarkosttillverkare att designa och utveckla specifika metoder för att förhindra ökade ljusstyrkanivåer, vilket skulle hjälpa till att lindra förvirring för observatörer på jorden angående källan till ljusstyrkan och objekten i fråga.

Här diskuterar Universe Today denna forskning med Anthony Mallama från IAU—Center for the Protection of Dark and Quiet Skies from Satellite Constellation Interference angående motivationen bakom studien, betydande resultat, potentiella uppföljningsstudier, vikten av att studera Starlink satellitljusstyrka, och konsekvenser för hantering av satellitkonstellationer i framtiden.

Så, vad var motivationen bakom denna studie?

"Jag studerar ljusstyrkan hos Starlink-satelliter under alla omständigheter", säger Mallama till Universe Today. "Detta inkluderar deras driftsfas på 550 km [342 mi] höjd, när de stiger från den ursprungliga omloppsbanan runt 300 km [186 mi] till operationshöjd, vanliga flare som förekommer ofta men har små amplituder och dessa extrema flare."

För studien genomförde forskarna en geometrisk analys av ljusstyrkan hos Starlink-satelliter baserat på solens läge och vinkel på himlen. Detta kommer trots att SpaceX vidtar åtgärder för att minska reflektionsförmågan från Starlink-satelliter, vilket bara minskar reflektionsförmågan när satelliterna är direkt ovanför. Studien diskuterade också hur reflektivitet från Starlink-satelliter har påverkat flygoperationer, särskilt med kommersiella flygbolagspiloter.

Vilka var de viktigaste resultaten från denna studie?

Mallama säger till Universe Today, "Denna studie visade att Starlinks kan vara extremt ljusstarka under vissa förhållanden. I ett fall rapporterades de som Unidentified Aerial Phenomenon (UAP) av piloter på två kommersiella flygplan."

Angående potentiella uppföljningsstudier säger Mallama till Universe Today, "Jag karakteriserar ljusstyrkan hos andra satellitkonstellationer inklusive Amazons Kuiper, AST SpaceMobiles BlueWalker/BlueBirds och Planet's Pelicans."

Studien nämner hur UAP-incidenterna inträffade 2022 och diskuterades nyligen i Buettner et al (2024) med piloternas rapporterande ljusstyrka (även kallad stellar magnitud eller apparent magnitud) på -4 till -5. För sammanhanget motsvarar en stjärnmagnitud på -5 planeten Venus när den är som ljusast, som är känd för att observeras före soluppgången eller efter solnedgången periodvis under hela året. Den skenbara magnitudskalan sträcker sig från -30 till 30 med högre siffror som motsvarar minskande ljusstyrka.

Buettner et al (2024) presenterades nyligen vid den fjärde IAA-konferensen om rymdsituationsmedvetenhet (ICSSA). Den tidningen diskuterade hur incidenten inträffade den 10 augusti 2022 och observerades av fem piloter ombord på två separata kommersiella flygningar över Stilla havet, vilket resulterade i två fotografier som tagits av pilotens mobiltelefoner.

Efter att ha analyserat en serie simuleringar och ytterligare data, fastställde forskarna att dessa UAP:er var Starlink-satelliter som lanserades tidigare samma dag, som betecknades som Starlink Group 4-26. Med tanke på den här incidenten, vad är betydelsen av att studera Starlinks ljusstyrka/ljusstyrka?

Mallama säger till Universe Today, "Vikten av att studera Starlinks ljusstyrka är att satelliterna stör astronomisk forskning om de är ljusare än magnituden 7. Dessutom distraheras tillfälliga skybevakare, såsom amatörastronomer och naturforskare, av de som är ljusare än magnituden 6 eftersom de är synliga för blotta ögat."

Den här studien kommer när SpaceX:s Starlink-konstellation fortsätter att växa regelbundet, med antalet nuvarande Starlink-satelliter i omloppsbana har nått mer än 5 600 med nästan 6 000 som har lanserats av SpaceX när detta skrivs.

Som noterats av både studien och Mallama, orsakar solljusreflektiviteten från Starlink-satelliter problem med både flygoperationer på jorden och astronomiska observationer, där Mallama också bedriver forskning om satellitkonstellationsljusstyrka för Amazon, AST SpaceMobile och Planet Labs. Därför, med antalet satelliter i omloppsbana som snabbt ökar på grund av konstellationer, vilka konsekvenser kan denna studie ha för att hantera satellitkonstellationer i framtiden?

Mallama säger till Universe Today, "En metod för att minska satellitljusstyrkan är att reflektera solljus i rymden snarare än att låta det spridas diffust mot observatörer på marken. Det fungerar mycket bra för det mesta. Det finns dock vissa sol-satellitobservatörer. geometrier där den misslyckas och observatörer ser en spegelliknande reflektion av solen."

Mallam publicerade en artikel 2023 med Sky &Telescope där han diskuterade hur SpaceX:s andra generation av Starlink-satelliter är svagare än sina föregångare.

Mallama tillskriver sin medförfattare, Richard Cole, att han spelar en "avgörande roll" i denna studie, och noterar hur Cole "förutspådde de extrema flammorna baserat på hans numeriska modell av Starlink-satellitljusstyrka."

Hur kommer solljusreflektionen från Starlink-satelliter att påverka markverksamheten under de kommande åren och decennierna, och vilka åtgärder kan vidtas för att mildra denna aktivitet? Det får tiden utvisa.