Veda

Astronómovia objavili šikovný „trik“, ako sa vyhnúť hviezdnemu bombardovaniu Hubbleovho teleskopu

Jasná obloha je predpokladom pre väčšinu astronómov, ktorí zobrazujú vesmír. S rozširovaním satelitných stôp však astronómovia vidia na svojich snímkach oveľa viac pruhov. To platí najmä pre tých, ktorí používajú profesionálne pozemné a orbitálne teleskopy. Keď Hubblov vesmírny teleskop otvoril oko k oblohe, okolo našej planéty obiehalo menej ako 500 satelitov. Teraz je ich asi 8 000, čo sa podpísalo pod oblohu.

Prúžky tenké ako ceruzka na snímkach HST majú potenciál „zatmiť“ dôležitý cieľ. Alebo môžu zničiť celý pozorovací beh. Prevádzka teleskopu nie je lacná, takže pozorovanie fotobomby stojí daňových poplatníkov veľa peňazí. Čo teda robia astronómovia HST, ak je viditeľný satelitný pruh?

Dobrou správou je, že pre HST to nie je také zlé… zatiaľ

Ukazuje sa, že satelitné stopy nie sú pre tento ďalekohľad také dôležité ako pre ostatné. Je to preto, že podľa Davea Starka z STScI je k dispozícii trik na kalibráciu obrazu HST. „Vyvinuli sme nový nástroj na identifikáciu satelitných stôp, ktorý je vylepšením oproti predchádzajúcemu satelitnému softvéru, pretože je citlivejší. Takže si myslíme, že bude lepší na identifikáciu a odstránenie satelitných stôp na snímkach Hubbleovho teleskopu.“

Nástroj, ktorý Stark používa, je založený na komplexnej technike analýzy obrazu s názvom Radónová transformácia. Je to matematický „trik“ podobný Fourierovej transformácii. Oboje možno použiť na rekonštrukciu obrázkov. A to znamená, že satelitné stopy nie sú v súčasnosti veľkou hrozbou pre nepretržité pozorovania ďalekohľadu.

Stark použil prístroj na prieskum Hubbleovho pokročilého fotoaparátu pre satelitné trasy (ACS). Každé pozorovanie Hubble Science pochádza zo súboru viacerých expozícií na jednom astronomickom cieli. Satelit prechádzajúci zorným poľom je zvyčajne viditeľný v jednej snímke a nie v ďalšej po sebe idúcej snímke. Asi desať percent pozorovaní HST je dnes ovplyvnených satelitnými stopami.

READ  Vedci objavili obrovský oceán pod zemským povrchom

„Priemerná šírka, ktorú som nameral pre satelity, bola 5 až 10 pixelov,“ povedal Stark. „Najširšie zorné pole ACS je 4 000 pixelov, takže typická značka ovplyvní menej ako 0,5 percenta jednej expozície. Nielenže ich môžeme označiť, ale neovplyvňujú ani väčšinu pixelov na jednotlivých snímkach z Hubbleovho teleskopu.“ Keďže počet satelitov rastie, naše nástroje na čistenie snímok budú stále relevantné.“

Hľadanie a maskovanie satelitných stôp

Tento obrázok zachytáva pruh umelého satelitu obiehajúceho Zem, ktorý pretína zorné pole Hubblea počas pozorovania interagujúcich galaxií (NGC 4676) „The Mice“. Typická satelitná stopa je veľmi tenká a ovplyvní menej ako 0,5 % jednej expozície Hubbleovho teleskopu. Hoci v tomto prípade satelit prekrýva časť cieľovej galaxie, kvalita pozorovania nie je ovplyvnená. Je to spôsobené tým, že sa nasníma viacero expozícií toho istého objektu. A satelitná stopa tam nie je v iných snímkach. Vývojári z Space Telescope Science Institute v Baltimore v štáte Maryland používajú softvér, ktorý identifikuje zlé pixely zo satelitného fotobombingu, rozsah, v akom ovplyvňujú obraz, a následne ich označí. Po označení môžu vedci získať celé zorné pole. Aj keď sa počet satelitov v priebehu desaťročia zvyšuje, tieto nástroje na čistenie snímok budú stále použiteľné.

Poďakovanie: NASA, ESA, STScI

Stark a kolegovia vyvinuli rutinu maskovania, ktorá identifikuje, kde sú zlé pixely a do akej miery ovplyvňujú obraz, a potom ich vyvoláva. „Keď ich označíme, mali by sme byť schopní bez problémov obnoviť celé zorné pole po skombinovaní údajov zo všetkých expozícií,“ povedal Stark.

V súčasnej podobe softvérový nástroj kombinuje všetky svetlá v danom HST obrázku so všetkými možnými priamymi dráhami. Týmto spôsobom identifikuje a charakterizuje lineárne prvky v obraze. Tento prístup kombinuje všetko svetlo zo satelitnej stopy, čo spôsobuje, že „vyskočí“ na transformovanom obrázku. Tento prístup funguje aj pre ľudí, ktorí sú na pôvodnom obrázku príliš rozmazaní. Pripája sa k rozsiahlemu zoznamu nástrojov, ktoré astronómovia v priebehu rokov používali na „čistenie“ pozorovaní HST.

A čo pozemné teleskopy a satelitné trasy?

Rovnaké satelity, ktoré trpia HST, dávajú astronómom pauzu, pokiaľ ide o pozorovania pomocou profesionálnych pozemných ďalekohľadov. Ukazuje sa, že by mohli byť kompatibilné s mega-konšteláciami, ako je Starlink od SpaceX.

však je bude vyžadovať veľa telemetrických údajov o týchto satelitoch, To by astronómom umožnilo „programovať okolo“ satelitov pri plánovaní ich pozorovaní. A väčšina zariadení bude musieť vypracovať podobné matematické riešenia na opravu obrázkov.

Je zrejmé, že má veľký zmysel znižovať účinky satelitov, aby nepredstavovali takú veľkú výzvu pre astronómiu. Objavili sa aj návrhy, aby sa prevádzkovatelia satelitných systémov snažili obmedziť viditeľnosť svojich vesmírnych prostriedkov, aby pruhy neboli také zreteľné.

Aký je konečný účinok týchto satelitov na pozemné zariadenia? Napríklad operátori ďalekohľadu Vera C. Rubin v Čile sa obávajú, že najmenej 30 percent pozorovaní tohto teleskopu bude ovplyvnených satelitnými pruhmi. Je to obzvlášť náročné, pretože sa stavajú teleskopy, aby sa pozreli na všetko od vzdialených (a veľmi slabých) galaxií až po potenciálne hrozivé blízkozemské asteroidy. Zamestnanci Rubinu spolupracujú s inžiniermi SpaceX (napríklad) na vymýšľaní spôsobov, ako zmierniť účinky satelitov Starlink. Okrem toho musia nájsť softvérové ​​riešenia, ako to robia pracovníci HST pre svoje pripomienky.

Odvetvové pokyny na vyhýbanie sa satelitným stopám

Existuje niekoľko zavedených pokynov, ktoré môžu pomôcť zúžiť satelitné trasy pre širokú škálu funkcií. Okrem prehĺbenia odrazivosti satelitov a poskytovania presnej telemetrie zahŕňajú udržiavanie výšky obežnej dráhy pod 600 km (na zníženie počtu satelitov viditeľných neskôr v noci), orientáciu odrazových plôch, ako sú solárne panely, tak, aby neodrážali slnečné svetlo. Zem a zníženie počtu satelitov.

Prijatie všetkých usmernení na redukciu satelitných trás by teoreticky malo každému trochu uľahčiť nočnú oblohu a zároveň uspokojiť rastúcu potrebu služieb poskytovaných týmito satelitnými zoskupeniami.

Tento článok bol pôvodne publikovaný dňa vesmír dnes od Carolyn Collins Peterson. čítať pôvodný článok tu,

Related Articles

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *

Back to top button
Close
Close