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martes, diciembre 6, 2022
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Satélites reflectantes llenan los cielos, y los estudiantes se aseguran de que los astrónomos puedan adaptarse

Como los satélites se arrastran por el cielo, reflejan la luz del sol hacia la tierra, especialmente durante las primeras horas después del atardecer y las primeras horas antes del amanecer.

A medida que más compañías lanzaron redes de satélites en órbita de tierra baja, una vista clara del cielo nocturno se está volviendo más rara. Los astrónomos, en particular, están tratando de encontrar formas de adaptarse.

Con eso en mente, un equipo de estudiantes y facultad de la Universidad de Arizona ha completado un estudio integral para rastrear y caracterizar el brillo de los satélites, utilizando un sensor a tierra, desarrollaron para medir el brillo, la velocidad y los caminos de los satélites. Su trabajo podría ser útil para los astrónomos, que, si se le notifica de los satélites brillantes entrantes, podrían cerrar las contraventanas de sus cámaras montadas en telescopio para evitar que los senderos de luz contaminen sus imágenes astronómicas de larga exposición.

Grace Halferty, estudiante de último año que se graduó este verano con una licenciatura en ingeniería aeroespacial y mecánica y autora principal del artículo, con el instrumento que los investigadores construyeron para medir el brillo y la posición de los satélites SpaceX Starlink. Crédito: Kyle Mittan/Universidad de Arizona

El equipo de investigación fue dirigido por el profesor de Ciencias Planetarias Vishnu Reddy, quien también co-conduce, con el profesor de sistemas y la ingeniería industrial Roberto Furfaro, el laboratorio de concientización sobre el dominio del dominio de la universidad, que rastrea y caracteriza a todo tipo de objetos que orbitan la Tierra. Y la luna.

Grace Halergy, un senior graduado este verano con una licenciatura en ingeniería aeroespacial y mecánica, es el autor principal del estudio, que se publica en avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. Detalle el estudio cómo el equipo creó un dispositivo de rastreo satelital para medir el brillo y la posición de los satélites SPACEX STARLINK y compararon las observaciones a los datos de seguimiento de satélites del gobierno de la base de datos del catálogo de Space Track. «Hasta ahora, la mayoría de las observaciones fotométricas o de brillo que estaban disponibles se hicieron a simple vista», dijo Halergy. «Este es uno de los primeros estudios fotométricos integrales para pasar por allí a través de la revisión por pares.

Los satélites están desafiando a seguir con los telescopios astronómicos tradicionales, porque son tan brillantes y rápidos, por lo que construimos lo que básicamente es un sensor pequeño con una lente de cámara, porque allí no estaba disponible nada disponible». El equipo realizó 353 mediciones de 61 satélites durante dos años y encontró que la posición de los satélites StarLink, tal como se registró en el catálogo de la pista del espacio del gobierno, solo difería en un promedio de 0.3 segundos de arco de los cálculos de Uarizona.

Un arco segundo en el cielo se trata del tamaño de un centavo que se lleva a cabo a 2.5 millas de distancia. La pequeña diferencia es probablemente debido a tiempos de retraso natural en los datos del gobierno, dijo Reddy. Debido a que los datos se basan en los días estimados calculados los días antes, en lugar de en las observaciones en tiempo real, los errores de posicionamiento pueden acumularse. «Esto sugiere que existe la esperanza de que los astrónomos puedan usar estos datos para cerrar el obturador de sus telescopios a tiempo en medio del caos en crecimiento en los cielos anteriores», dijo Reddy.

Un Starllar Traffic Jam StarLink es una gran red de satélites, también llamada Mega Constellation, operada por SpaceX con el objetivo de proporcionar cobertura global de Internet. SpaceX comenzó a iniciar StarLink Satelites en 2019. Hoy, más de 2,700 satélites StarLink han lanzado, una fracción del total previsto de 42,000 satélites. Otros ejemplos de constelaciones satelitales incluyen 31 satélites GPS y 75 satélites de iridio para la comunicación. Otras entidades tienen planes para lanzar más satélites a una órbita de tierra baja y media en los próximos años. Amazon, por ejemplo, planea lanzar 3,000 satélites, y el gobierno chino planea lanzar 13,000.

Estos satélites no le enviarán más a 22,000 millas por encima de la Tierra. El problema con los satélites es que requieren poder cosechado de paneles solares, lo que puede reflejar la luz solar en los telescopios en el suelo, y a su vez, impactan observaciones astronómicas de los telescopios en todo el mundo. Alrededor del 30% de todas las imágenes del telescopio se verán afectadas por al menos un sendero satélite una vez que se complete la constelación de StarLink, dicho miembro del equipo de investigación, Tanner Campbell, un asistente de investigación de posgrado en el Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica.

«A medida que se agregan otras constelaciones, el problema solo empeorará las encuestas astronómicas basadas en el suelo», dijo. Estos satélites son aún más reflectantes justo después del lanzamiento, mientras que todavía son relativamente bajos y se agrupan con fuerza antes de que se extiendan a lo largo de su órbita con el tiempo. A menudo son tan brillantes como Saturno o Júpiter, dos de los objetos más brillantes en el cielo nocturno. A medida que maniobras en órbitas más altas, se vuelven un poco más débiles. Un objetivo móvil SpaceX ha desplegado algunos métodos diferentes para oscurecer sus satélites StarLink. Por ejemplo, los satélites de Visorsat se basan en una sombra para bloquear la luz solar adicional, lo que los hace 1.6 veces más débiles. Los satélites Darksat, por otro lado, se basan en un recubrimiento antirreflectante que los hace 4.8 veces más débiles.

Sin embargo, DarkSats se calentó demasiado, por lo que Spacex se alejó de ese método específico. Desde agosto de 2021, todos los satélites StarLink son visorsats. «Si bien estas modificaciones son los pasos en la dirección correcta, tampoco atenden los satélites lo suficientemente los satélites para las encuestas astronómicas», dijo el miembro del equipo de investigación, la batalla de Adam, un estudiante graduado que estudia la ciencia planetaria.

En julio, SpaceX anunció nuevas estrategias. Uno implica espejos que reflejan la luz solar lejos de la Tierra y otros implica el uso de materiales de construcción más oscuros. El equipo de Reddy planea estudiar lo efectivos que estos métodos están reduciendo la reflexión de la luz solar de regreso a la Tierra. Mientras sabe exactamente dónde son útiles los satélites para los astrónomos, el acto de cerrar las cámaras agrega costos generales para las operaciones de telescopio. Las encuestas se vuelven menos eficientes cuando los astrónomos tienen que cerrar el obturador o desechar imágenes contaminadas. Por ejemplo, una encuesta que tardaría cinco años en completarse podría tomar un 10% a un 20% más de tiempo si la eficiencia de la encuesta está abajo.

Los costos continuarán aumentando a medida que se lanzarán más satélites, dijo Reddy. El equipo planea construir sobre su éxito estudiando el brillo de la última generación de satélites de StarLink en cuatro filtros de colores diferentes, los mismos que se usan en las encuestas astronómicas del cielo para bromear a la información diferente de las estrellas, los planetas y más. Para lograr esto, el equipo ha trabajado con Starizona, con sede en Tucson, con sede en Starizona, para construir un sensor que puede tomar fotos de satélites en cuatro colores simultáneamente. «Trabajar con las pequeñas empresas locales es una victoria para nosotros, ya que proporciona a nuestros estudiantes la oportunidad de prototipo rápidamente y traer un nuevo sistema en línea», dijo Reddy.

Con información de Phys.org

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Skycr_editorhttps://hdavila.com/
Homer Dávila. Máster en geología. Miembro de la International Meteor Organization. Astronomía, radioastronomía, cosmología y ciencia planetaria.
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