Art. afb. radiotelescoop. Credits;: Enriquelopezgarre/Pixabay.
Momenteel zwermen er zo’n kleine 12.000 satellieten in een baan om de aarde. Het overgrote deel, 7300 stuks, is afkomstig van SpaceX, de Starlink-satellieten. Astronomen vrezen inmiddels dat er in de toekomst vele signalen vanuit de kosmos niet goed, of helemaal niet meer gedetecteerd kunnen worden door radiostraling die ‘lekt’ uit de satellieten, Geschat wordt dat er tegen het jaar 2050 zo’n 100.000 satellieten in een aardebaan zullen zijn, en de toenemende verstorende werking hiervan zou, aldus recent uitgelegd door astronomen van o.a. LOFAR/ASTRON, SKAO, en het Max Planck Instituut, tot een ‘omslagpunt’ kunnen leiden, waarin de kosmos vanaf de aarde niet goed geobserveerd meer kan worden. De site Livescience spreekt uitvoerig met de experts. Hier een kort overzicht.
Achter de satellieten van megaconstellaties van particuliere satellietoperatoren, waaronder SpaceX’ Starlink, schuilt een onzichtbare – en problematische – vorm van straling: radio-golven. Zouden onze ogen deze onzichtbare ‘lekkende’ straling kunnen waarnemen dan zou de hemel vol onophoudelijke lichtflitsen zijn die verre signalen van objecten buiten LEO kunnen overschaduwen. (zie ook deze AB). En i.t.t. de lichtvervuiling van de satellieten, komen deze storende signalen niet alleen net na lancering voor, maar continu. De experts vrezen dat grondobservatoria ‘radio-blind’, gaan worden voor signalen van ‘beyond’ LEO. Benjamin Winkel, van het Max Planck Instituut, stelt zelfs dat er een punt zal komen ‘waarop het niet meer de moeite waard zal zijn een [radio]grondtelescoop te bedienen’. En met de snelheid waarmee megaconstellaties groeien, zou dit binnen de komende 30 jaar kunnen gebeuren.
FAST radiotelescoop credits; NAO / FAST
Radiotelescopen en hun gevarieerde onderzoek, van Reïonisatie-tijdperk, tot SETI, UEMR
Een radiotelescoop kijkt verder dan het zichtbaar licht, en met radiofrequenties worden vele fenomenen bestudeerd, waaronder de banen van voor de aarde potentieel gevaarlijke asteroïden (PHOs/NEOs), en snelle radioflitsen (milliseconde pulsen van ultra-energetische straling (UEMR), afkomstig van o.a. neutronensterren. Neutronensterren geven een goed inzicht in het ‘Tijdperk van de Reïonisatie’, dat teruggaat tot 400 miljoen jaar na de Oerknal, toen de eerste sterren verschenen uit wolken oerwaterstof). Verder prefereert SETI het gebruik van radiogolven, daar ‘geavanceerde beschavingen deze golflengten waarschijnlijk zullen gebruiken voor communicatie’, althans zo luidt SETI”s gedachtengang. En ook helpt een radiotelescoop om de aarde’s locatie t.o.v. andere kosmische objecten te bepalen.
Toen Di Vruno e.a. LOFAR gebruikten om een groep Gen 1 Starlink-satellieten te observeren, ontdekten ze dat deze veel vaker UEMR lekten dan andere ruimteschepen in een aardebaan. Hun onderzoek (gepubl. 2023), meldde dat deze straling frequenties had tussen 110 en 188 MHz, wat een groot deel uitmaakt van het werkbereik van LOFAR (10 tot 240 MHz), dat scant naar signalen van pulsars, en kosmische straling. In september 2024 waren het Di Vruno e.a. die met een vervolgstudie van LOFAR aantoonde dat de nieuwere Starlink-satellieten meer dan 30 keer meer UEMR lekten dan hun voorgangers, ondanks het feit dat de onderzoekers SpaceX eerder al hadden gewaarschuwd voor de bevindingen van de eerste studie. Deze straling zond uit in ong. dezelfde frequentieband als de Gen 1-Starlink satellieten. Livescience ‘Recente studies hebben aangetoond dat LOFAR bijzonder kwetsbaar is voor UEMR’). En ook Project Kuiper (Amazon), Eutelsat, het IRIS-netwerk van de EU, en het Chinese Qianfan-netwerk, baren de astronomen zorgen. Di Vruno “Elke satelliet zal UEMR hebben, maar het valt nog te bezien op welk niveau. Daardoor zouden veel andere frequenties beïnvloed kunnen worden.”
Enkele van de Starlink satellietjes. Credit: SpaceX.
Winkel “Proberen signalen te detecteren van buiten een van deze satellieten is “alsof je een foto maakt terwijl iemand een zaklamp op je richt”, en stelt dat het vooral de onderzoeken zijn die langetermijndatasets vereisen, bijzonder gevoelig zijn voor interferentie, omdat de kans groter is dat lekkende satellieten er tijdens de dataverzamelperiode overheen vliegen. Di Vruno “Sommige radiobanden zouden volledig kunnen verdwijnen. En als [deze] wetenschappelijke studies niet meer mogelijk zijn, zou dat betekenen dat we in feite ‘vensters’ sluiten om ons heelal te observeren.” Er zijn nu zo’n kleine 12.000 actieve satellieten in LEO maar er zijn er een miljoen satellieten voorgesteld. Geschat wordt dat er rond 2050 zo’n 100.000 satellieten in LEO zullen zijn. (Er wordt gesteld dat dit het maximum aantal is dat tegelijkertijd in stand gehouden kan worden zonder dat ze botsen met elkaar. Zie ‘Wat omhoog gaat, moet weer omlaag‘ over ruimtepuin). “Op dit punt zouden we niet langer in staat zijn om “zwakke signalen ver in het heelal te observeren”, wat “een ernstig probleem” zou zijn, aldus Fionagh Thomson, (Universiteit van Durham). Sommige vormen van radioastronomie zouden ook vanuit de ruimte kunnen gebeuren, denk aan een telescoop op de maan, maar dit is natuurlijk enorm kostbaar.
Lunar Crater Radio Telescope aan de achterkant van de maan. Het concept wordt bestudeerd met subsidie van het NASA Innovative Advanced Concepts Program. Credits: Vladimir Vustyansky
Er is veel onderzoek naar deze problematiek. Zo wordt o.a. het ‘boresight avoidance’ onderzocht. Hierbij stoppen de sats tijdelijk met het uitzenden van signalen wanneer ze over ‘stiltezones’ vliegen. Stiltezones zijn zones waar radiotelescopen actief data verzamelen. De hoeveelheid UEMR van de satellieten, als ze eenmaal in de ruimte zijn, is heel lastig te beperken, en, aldus de astronomen, is het dus noodzaak erop aan te dringen dat dit probleem moet worden opgelost voor lancering. Dit minimaliseren van UEMR is mogelijk, daar, aldus de astronomen, NASA en andere ruimtevaartorganisaties veel minder accidentele straling produceren dan particuliere satellieten, en dus is het essentieel, aldus Winkel, dat ze vóór lancering op lekken worden getest.
Het is vooral zaak, aldus de astronomen dat er een goede samenwerking tussen radioastronomen en satellietoperatoren tot stand komt, en een goede regelgeving. Vanwege de verschillende prioriteiten is dit een complexe zaak. Het opleggen van strikte limieten aan de hoeveelheid UEMR die particuliere ruimteschepen mogen uitzenden, moet soelaas bieden. Op dit moment worden specifieke radiofrequenties namens astronomen beschermd door de Internationale Telecommunicatie-unie (ITU/VN), m.b.t. regulering van wereldwijde communicatietechnologieën. Deze regelgeving is echter alleen van toepassing op bronnen van radiovervuiling op aarde, niet op particuliere ruimtevaartuigen. En ook zouden de radiostille frequentiebanden van de ITU niet langer breed genoeg zijn om de radioastronomie te beschermen. De IAU werkt eraan tegen 2030 strengere nieuwe regels te hebben ingevoerd en hopen dat er een doorbraak kan worden bereikt tijdens de volgende Wereldradiocommunicatieconferentie in 2027, aldus Di Vruno. en “Daarom is het belangrijk dat onderzoekers de straling die lekt van particuliere satellietconstellaties de komende jaren nauwlettend in de gaten houden, zodat nieuwe regels een effectieve en langdurige impact kunnen hebben.” Bronnen; Livescience , NASA/ESA, ITU, Jonathan McDowell
Speak Your Mind