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ここ数年、宇宙コミュニティは、地球低軌道(LEO)に通信衛星のコンステレーションを配備する傾向が強まっていることに懸念を示してきた。

SpaceX(Starlink)やOneWebが打ち上げたような衛星コンステレーションは、グローバルな通信サービスを大幅に向上させることができる。

しかし、懸念されるマイナス面もある。この技術は、光害を引き起こしたり、衛星の軌跡を残したり、電波を漏らしたりすることで、天文宇宙研究を妨げる可能性がある

このたび、科学者と天文学者の国際チームが、大型衛星BlueWalker 3のプロトタイプが天体観測に与える影響を評価した。

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痴情から捉えた衛星BlueWalker 3の画像。 (Credit: Michael Tzukran)

「夜空は、科学者が地上の実験室ではできない実験を行うことができるユニークな実験室である。天文観測は、基礎物理学やその他の研究において、私たちの知識の境界における洞察を提供し、宇宙における私たちの位置に対する人類の見方を変えてきた。手つかずの夜空はまた、人類が共有する文化遺産の重要な一部であり、社会全体と次世代のために保護されるべきです」とインペリアル・カレッジ・ロンドン物理学科のDave Clements氏はプレスリリースで述べている。

巨大通信衛星BlueWalker 3を追跡する国際キャンペーン

AST SpaceMobile は、2022年9月10日にBlueWalker 3を地球低軌道に打ち上げた。

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BlueWalker3衛星のクリーンルームで、AST SpaceMobileのスタッフが衛星を囲む。 (Credit: SpaceX)

BlueWalker3試作衛星の打ち上げ後数週間の観測で、夜空に見える最も明るい天体の1つであることが判明した

天文学者たちは、特に星や銀河、その他の天体を正確に観測する能力に関して、この問題を深く憂慮している。

この明るさによって、研究者たちは衛星が天文学にどのような影響を与えるかを徹底的に分析することになった。

プロとアマチュアの天文学者が参加する国際キャンペーンが開始され、世界各地で夜空の観測が行われた。これらの観測は、主にチリ、アメリカ、メキシコ、アオテアロア、ニュージーランド、オランダ、モロッコで行われた。

電波天文学への影響

研究者らは、BlueWalker 3の明るさを130日間記録した。

「新たに発表されたデータは、アンテナアレイの完全な展開と一致する急激な増加を示しており、このアンテナアレイは64平方メートルで、地球低軌道に展開された商業アンテナシステムとしては最大です」とリリースは述べている。

研究者たちはまた、計画された観測への干渉を最小限に抑えるため、そして少なくともデータ上の位置を知るために、衛星の予測された経路を時間と共に計算した。

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アリゾナ州のキットピーク国立天文台上空を通過するBlueWalker 3。 (Credit: KPNO/NOIRLab/IAU/SKAO/NSF/AURA/R. Sparks)

その結果、BlueWalker 3は電波天文学や可視観測に影響を与える可能性があることがわかった。

これは、電波望遠鏡が観測する波長と似た波長で衛星が運用されているためである。

「BlueWalker3は、電波天文学のために確保された帯域に近い電波周波数で活発に送信しており、電波干渉からの既存の天文台の保護は十分ではないかもしれません」とインペリアル・カレッジ・ロンドン物理学科の研究者Mike Peel氏は言う。

ある種の望遠鏡は、電波静穏地帯に指定されている地域に位置しているにもかかわらず、これらの地帯を保護するために制定された規制は、現在、陸地に設置された送信機にのみ適用されており、衛星からの電波にさらされたままになっている。

今後数年間で、宇宙新興企業は、ブロードバンド・サービスを強化し、世界中のさまざまな地域にカバレッジを拡大するために、数多くの衛星コンステレーションを配備する準備を進めている。

「したがって、今後10年間に打ち上げが計画されている多数の衛星から、既存の望遠鏡や今後打ち上げが予定されている望遠鏡を保護するための戦略を開発するために、さらなる研究が必要である」とPeel氏は付け加えた。

この研究は、IAUのCPS(Center for the Protection of the Dark and Quiet Sky from Satellite Constellation Interference)が行っている。


論文

参考文献

研究の要旨

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