Niska orbita okołoziemska jest zatłoczona. A to psuje nasze rozumienie Wszechświata.
Obecnie wokół planety krąży ponad 14 000 satelitów. Liczba ta nie tylko nie maleje, ale także szybko rośnie. Problemem jest nie tylko brzydota wizualna, ale także poważne trudności naukowe. Satelity odbijają światło słoneczne, tworząc smugi zanieczyszczeń świetlnych, które psują zdjęcia wykonane przez teleskopy naziemne. Tysiące nowych urządzeń jest już przygotowywanych do premiery. Sytuacja wkrótce się znacznie, znacznie pogorszyła.
„Nocne niebo jest jednym z najstarszych okien ludzkości na Wszechświat… Jednak coraz trudniej jest przez nie patrzeć” – Ashta Chaturvedi
Chaturved jest astrofizykiem na Uniwersytecie w Surrey. Ona i jej brytyjski zespół wierzą, że znaleźli rozwiązanie. Nazywa się Vantablack 313. To specjalny barwnik do statków kosmicznych, jeden z najciemniejszych materiałów, jakie kiedykolwiek stworzono.
W warunkach laboratoryjnych działa niesamowicie skutecznie.
Pokrycie satelity tą kompozycją odbija tylko 2% padającego światła. Tylko niewielki ułamek. Większość powierzchni odbija znacznie więcej światła z powrotem na Ziemię. Chaturved zauważa, że aplikacja tej farby jest prosta. Aby to zrobić, nie musisz powtarzać misji od zera.
Naukowcy uruchomili modele fizyczne, aby zrozumieć, jak farba zachowuje się na orbicie. Błyszczący satelita świeci jasno nad zaśnieżonymi przestrzeniami, ale nad oceanem wydaje się słaby. Warunki są zmienne. W przypadku Vantablack zmienność pozostaje niska. Okultystyczny satelita pokazał wartości od 6 do 7 w skali wielkości AB. Im niższa liczba, tym jaśniejszy obiekt. W niektórych modelach „najgorszego scenariusza” jasność osiągnęła wartość 6. Jest ona nadal na tyle słaba, że utrzymuje się poniżej progu ustalonego przez Międzynarodową Unię Astronomiczną (IAU).
Dla porównania, odkryty satelita SpaceX świecił jak latarnia morska, osiągając jasność 3mag. Vantablack z łatwością przewyższa tę liczbę. Jest nawet porównywalny lub lepszy od własnych wysiłków SpaceX, DarkSat i VisorSat, które wykorzystują osłony do zacieniania paneli.
„Przy identycznych założeniach geometrycznych i powierzchniowych pokryta powierzchnia generuje szczytowe wartości luminancji, które są słabsze niż te zgłaszane dla niepowlekanych korpusów Starlink”.
Zespół zbadał również powierzchnię pod mikroskopem. W powłoce odkryli „struktury przypominające koralowce” i „wnęki przypominające zagłębienia”. To właśnie te tekstury blokują światło.
Vantablack 313 to nowsza wersja. Łatwiej jest zastosować. Jest trwały. Jednak żadna z tych właściwości nie została jeszcze przetestowana w kosmosie. Naukowcy są ostrożni.
Testowali jedynie wydajność optyczną. Nie sprawdzali, jak farba wytrzyma przenikliwe zimno głębokiego kosmosu, promieniowanie ani czy zacznie się łuszczyć. Do takich testów potrzebne są komory próżniowe. Prawdziwa orbita. W tym artykule tę część pracy pozostawiono na przyszłość.
Jednak eksperymenty są już zaplanowane. Vantablack wyruszy na misję Jovian CubeSat. Naukowcy będą wreszcie mogli zmierzyć rzeczywistą jasność Ziemi.
Będziemy w coraz większym stopniu polegać na satelitach znajdujących się na niskiej orbicie okołoziemskiej. Oczywiście do Internetu. Być może nawet dla centrów danych AI. Czy to oznacza, że będziemy musieli poświęcić nocne niebo? Te testy mówią, że nie. Farba pomaga. Nie rozwiązuje to jednak problemu śmieci kosmicznych. Do tego problemu będziemy potrzebować innych narzędzi.
Noelia Noel z Uniwersytetu w Surrey jest pełna nadziei.
„Pozytywną rzeczą w tych badaniach jest to, że wykraczają one poza zwykłą identyfikację problemu i przesuwają nas w stronę opracowania praktycznych, opartych na dowodach rozwiązań”.
Praca została opublikowana w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Czekamy na start CubeSata. Do tego czasu satelity będą nadal jaśniejsze.
