Starlink là một chòm sao vệ tinh được phát triển bởi Space Exploration Technologies Corp, hay còn gọi là SpaceX.
Tính đến tháng 7 năm nay, hơn 2.700 vệ tinh Starlink đã được phóng với mục đích cuối cùng là cung cấp vùng phủ sóng internet toàn cầu thông qua hàng chục nghìn vệ tinh.
Nói một cách dễ hiểu, có ít hơn 5.000 vệ tinh đang hoạt động hiện đang quay quanh Trái đất.
Starlink đã cung cấp quyền truy cập khả thi duy nhất vào internet cho nhiều vùng xa xôi trên thế giới.
Mặc dù việc kết nối thế giới với mạng lưới giao tiếp tuyệt vời này của con người là một dự án đáng ngưỡng mộ, nhưng nó không tránh khỏi những lời chỉ trích, kể cả từ các nhà thiên văn học.
Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để các vệ tinh Starlink ảnh hưởng đến tầm nhìn của chúng ta về bầu trời đêm?
Một phần của vấn đề là các vệ tinh Starlink được định vị trên quỹ đạo thấp của Trái đất, do đó có vẻ đặc biệt sáng và di chuyển nhanh trên bầu trời đêm.
Với những con số tuyệt đối bắn xuyên bầu trời, mối lo ngại là chúng có thể phá vỡ nghiêm trọng thiên văn học trên mặt đất, làm hỏng hình ảnh hoặc phép đo quang phổ khi chúng quét qua trường nhìn của kính thiên văn.
SpaceX đã cố gắng giảm thiểu ô nhiễm ánh sáng này bằng cách phủ một vật liệu tối lên một trong các vệ tinh Starlink – tạo ra ‘DarkSat’ – nhưng điều này gây ra vấn đề trong việc kiểm soát nhiệt độ của nó.
Vì vậy, vào tháng 8 năm 2020, SpaceX đã chuyển sang phóng các Starlink ‘VisorSat’ được trang bị tấm che nắng để giảm độ chói của ánh sáng mặt trời phản chiếu lại Trái đất.
Tuy nhiên, điều tương đối không chắc chắn cho đến nay là độ sáng chính xác của các vệ tinh Starlink xuất hiện trên bầu trời đêm và vị trí của chúng được biết chính xác đến mức nào, đó là lý do tại sao Vishnu Reddy từ Đại học Arizona đã yêu cầu sinh viên Grace Halferty điều tra vấn đề này như một dự án đại học.
Nhóm đã chụp ảnh các đường chuyền của Starlink bằng cách sử dụng một thấu kính trường rộng có trường nhìn lớn hơn 15 lần so với chiều rộng của Mặt trăng tròn, được lắp vào máy ảnh 16 megapixel.
Họ đã thu thập hơn 350 quan sát về 61 vệ tinh Starlink trong khoảng thời gian 4 tháng kể từ tháng 2 năm 2021 và tính toán độ sáng của từng vệ tinh bằng cách sử dụng độ sáng đã biết của các ngôi sao trong cùng một khung hình.
Họ phát hiện ra rằng độ sáng trung bình của thế hệ vệ tinh Starlink đầu tiên là +5,1.
Độ sáng trung bình của vệ tinh tối là +7,3 – mờ hơn gần 8 lần so với các vệ tinh Starlink trước đó – nhưng VisorSats chỉ giảm độ chói 2,3 lần xuống độ sáng +6,0.
Họ kết luận rằng thế hệ VisorSats này sáng đến mức chúng gây trở ngại đáng kể cho các nhà thiên văn học.
Một chiến lược được đề xuất để tránh các vấn đề về vệt Starlink là tạm thời đóng cửa chớp của kính viễn vọng trong 10 giây trong khi vệ tinh Starlink đi qua khung hình, nhưng điều này phụ thuộc vào kiến thức chính xác về thời điểm xảy ra. Vì vậy, nhóm cũng đã kiểm tra độ chính xác của các vị trí Starlink được dự đoán trong quỹ đạo của chúng.
Họ nhận thấy chênh lệch thời gian trung bình giữa vị trí được công bố và vị trí được quan sát dọc theo quỹ đạo của chúng là 0,3 giây, nghĩa là những lần tạm dừng quan sát như vậy có khả năng hiệu quả.
Điều này ít nhất đưa ra một giải pháp khắc phục tình trạng ô nhiễm ánh sáng từ siêu chòm sao vệ tinh.
Nhưng điều nổi bật đối với tôi là nó là một ví dụ tuyệt vời về cách các dự án của sinh viên chưa tốt nghiệp có thể tạo ra kiến thức khoa học hữu ích.
Lewis Dartnell đang đọc Đặc tính trắc quang và Độ chính xác quỹ đạo của các vệ tinh Starlink: Ý nghĩa đối với các cuộc khảo sát thiên văn trên mặt đất của Grace Halferty et al. Đọc trực tuyến tại: arxiv.org/abs/2208.03226