カリフォルニア州のズウィッキー・トランジェント・ファシリティの研究者たちは、スペースX社のスターリンク衛星群が地上の天文観測にどの程度影響を与えているかを分析した。結果はまちまちだ。
カリフォルニア工科大学の元ポスドク研究員であるプシェメク・ムロス氏が率いる、天体物理学ジャーナル・レターズ誌に掲載された新たな論文は、良いニュースと悪いニュースの両方を伝えている。良いニュースは、サンディエゴ近郊にあるカリフォルニア工科大学パロマー天文台で運用されているツウィッキー・トランジェント・ファシリティ(ZTF)の科学者にとって、スターリンクが現在問題を引き起こしていないことだ。ZTFは可視光線と赤外線の両方の波長を用いて、2日に1回夜空全体をスキャンし、これまで観測されていなかった小惑星や彗星、突然暗くなる星、衝突する中性子星など、宇宙の突然の変化を検知しようとしている。
しかし、低軌道からブロードバンドインターネットを提供するスターリンク衛星が影響を与えていないということではありません。2019年11月から2021年9月までのアーカイブデータを検証した最新の研究では、スターリンクに直接起因する5,301個の衛星ストリークが発見されました。「SpaceXがより多くの衛星を展開するにつれて、影響を受ける画像の数は時間とともに増加している」のは当然のことですが、天文学者たちは研究の中で、「分析期間中に観測された衛星ストリークの数が増加しているにもかかわらず、ZTFの科学運用は今のところ衛星ストリークによる深刻な影響を受けていない」と述べています。
悪いニュースは、将来の状況、そしてスターリンクであれ他の衛星群であれ、衛星メガコンステレーションが今後数年間の天文観測、特に薄暮時間帯の観測にどのような影響を与えるかという点に関係しています。実際、スターリンクの影響を最も受けたのは夜明けや夕暮れ時に撮影された画像です。2019年には、薄暮時間帯の画像全体のうち衛星の縞模様が見られるのはわずか0.5%未満でしたが、2019年8月には18%にまで増加しました。スターリンク衛星は約550kmという低高度を周回するため、日の出と日の入りの時間帯には太陽光をより多く反射し、薄暮時間帯の天文観測には問題を引き起こします。
天文学者は、地球から見て太陽の隣に見える可能性のある地球近傍小惑星を探すため、夜明けと夕暮れに観測を行っています。2年前、ZTF(近地球周回軌道衛星)の天文学者たちはこの手法を用いて、金星の軌道に完全に含まれる最初の小惑星である2020 AV2を検出しました。今回の論文で懸念されているのは、Starlinkが1万基の衛星(SpaceXは2027年までに達成すると予想しています)に達すると、薄暮時に撮影されたすべてのZTF画像に少なくとも1つの衛星の筋が含まれるようになるという点です。昨日のファルコン9ロケットの打ち上げにより、Starlinkメガコンステレーションは2,000基以上の衛星で構成されています。
カリフォルニア工科大学のプレスリリースで、現在ポーランドのワルシャワ大学に所属するムロズ氏は、「スターリンク衛星が薄暮時以外の画像に影響を与えるとは考えていないが、他社の衛星群がより高い軌道に投入された場合、薄暮時以外の観測に問題が生じる可能性がある」と述べた。例えば、英国に拠点を置く通信会社ワンウェブが管理する計画中の衛星群は、運用高度745マイル(1,200キロメートル)を周回する予定だ。

研究者らはまた、単一の衛星の縞模様によって失われるピクセルの割合を推定し、その割合は「大きくない」ことを明らかにした。「大きくない」とは、単一のZTF画像の全ピクセルの0.1%を意味する。
とはいえ、「衛星縞の影響を受けたピクセルを単純に数えるだけでは、問題の全体像を把握することはできません。例えば、衛星縞を特定してマスクするために必要なリソースや、物体の最初の検出を見逃す可能性などです」と科学者たちは記しています。実際、カリフォルニア工科大学の天文学者で本研究の共著者であるトーマス・プリンス氏がプレスリリースで指摘したように、「衛星縞の背後に隠れた小惑星やその他の事象を見逃す可能性はわずかですが、曇り空などの天候の影響と比較すると、ZTFへの影響ははるかに小さいものです」。
SpaceXはコメント要請に応じていない。
科学者たちは、SpaceXがStarlink衛星の輝度を下げるために講じた対策についても調査しました。2020年に導入されたこれらの対策には、太陽光が衛星表面を過度に照らすのを防ぐバイザーの設置などが含まれます。これらの対策により、Starlink衛星の輝度は4.6分の1に低下し、現在は6.8等級となっています(ちなみに、最も明るい恒星は1等級で輝き、人間の目は6.0よりはるかに暗い物体を認識できません)。これは大きな改善ですが、2020年の「衛星コンステレーション1」ワークショップのメンバーがLEO(低軌道)の衛星は7等級以上であるべきだと求めていたため、まだ十分とは言えません。
本研究では、StarlinkがZwicky Transient Facilityに与える影響のみを考慮しました。Starlinkやその他の衛星の影響は、各観測所によって異なります。これには、メガコンステレーションの影響を大きく受けると予想される、今後開設予定のVera C. Rubin観測所も含まれます。また、観測所は、無線干渉、ゴーストのようなアーティファクトの出現など、その他の潜在的な問題にも直面すると予想されます。
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