Почему на космическое ноу-хау «солнечный свет по запросу» ополчились астрономы всего мира?
1 438

Почему на космическое ноу-хау «солнечный свет по запросу» ополчились астрономы всего мира?

Солнце уже давно село, но поля солнечных батарей продолжают работать как ни в чем не бывало. Их заливают мощные потоки искусственного света, падающие прямо из космоса. Это не сцена из фантастического фильма, а реальный проект американского стартапа Reflect Orbital, владельцы которого обещают превратить ночь в день в буквальном смысле. Однако эксперты уже сейчас прямо говорят: за смелой идеей скрывает угроза, способная навсегда изменить ночное небо и нанести непоправимый удар по науке и экологии.


Внимание: зеркала на орбите


Главная фишка Reflect Orbital — это «солнечный свет по запросу». То есть план компании из США заключается в создании группировки спутников, оснащенных гигантскими зеркалами. Те будут улавливать солнечный свет в космосе и направлять его на Землю, чтобы солнечные электростанции могли генерировать энергию даже после заката.

Почему на космическое ноу-хау «солнечный свет по запросу» ополчились астрономы всего мира?
Честно говоря, четверть миллиона спутников с огромными зеркалами на орбите очень сложно представить


Ждать осталось совсем недолго. Уже в 2026 году произойдет запуск тестового спутника Earendel-1 с 18-метровым зеркалом. Впрочем, это будет своего рода проба сила, что-то типа разминки. И если первая ласточка окажется успешной, то к 2030 году стартап обещает вывести на околоземную орбиту примерно 4000 подобных аппаратов. А в одном из интервью основатель стартапа Бен Новак и вовсе озвучил поистине астрономическую цифру — 250 000 (!) спутников на высоте около 600 километров.

Для сравнения: в данный момент на орбите вращается примерно 30 000 объектов, внесенных в каталоги астрономов. В это число входят действующие спутники и крупный космический мусор. Таким образом, план Reflect Orbital предполагает увеличить это число более чем в восемь раз.

Принцип действия спутников достаточно прост. Он похож на незамысловатую детскую игру с зеркальцем, которым запускают солнечные зайчики. Разница лишь в масштабах: каждое зеркало в финальной версии будет иметь диаметр 54 метра.

И вот тут инженеров поджидает фундаментальная физическая проблема. Солнце — это не точка света, а диск, занимающий в небе солидный угол в полградуса. На расстоянии в 800 км (типичная дистанция для спутника при освещении цели под углом) пятно света на Земле будет иметь диаметр не менее 7 километров.

Яркость такого отраженного света будет в 15 000 раз слабее, чем у полуденного солнца, но все равно значительно ярче полной Луны. Поэтому для достижения своей цели (освещения 200 ватт на квадратный метр, 20% от полуденной нормы) потребуется одновременная работа примерно 3000 спутников только на одну зону.

Непреодолимые препятствия и опасные последствия


Но главная проблема, по словам астрономов, — это даже не количество спутников, а их постоянное движение. Аппараты на высоте 625 км несутся по орбите со скоростью 7,5 км/с. Каждый спутник будет находиться в оптимальной позиции для подсветки конкретной солнечной фермы не более 3,5 минут. Следовательно, для обеспечения всего лишь одного часа освещения потребуется не 3000, а десятки тысяч спутников, постоянно сменяющих друг друга.


Так может выглядеть область освещения спутником в ночное время суток


Reflect Orbital всячески старается доказать жизнеспособность своей идеи. В 2023 году Бен Новак провел эксперимент с воздушным шаром, который поднял на высоту 242 метра квадратное зеркало размером 2,5 метра. Оно успешно направило луч на солнечные панели, создав освещенность в 516 ватт на квадратный метр — около половины от солнечной.

Это, конечно, очень здорово, но перенос этой технологии в космос требует колоссального масштабирования. Чтобы получить аналогичный результат с расстояния в 800 км, размер отражателя должен быть не 2,5 метра, а 6,5 на 6,5 километров.

И даже если чисто гипотетически представить, что эти технические и экономические барьеры преодолимы, возникает другая, более серьезная угроза. А именно световое загрязнение катастрофических масштабов.

Спутники, которые мы видим сегодня, как медленно плывущие звездочки, не предназначены для того, чтобы быть яркими. Спутники Reflect Orbital будут самыми яркими объектами в ночном небе, кроме Луны. Один тестовый спутник будет периодически казаться ярче полной Луны. Представьте себе созвездие из тысяч таких искусственных «лун», постоянно вспыхивающих и гаснущих.

Профессия астронома станет одной из самых опасных на планете. Поверхность каждого зеркала, если смотреть в телескоп, будет почти такой же яркой, как и само Солнце. Случайный взгляд на такой спутник через окуляр грозит астроному-любителю или ученому мгновенной и необратимой потерей зрения. Световое загрязнение сделает бесполезными крупнейшие обсерватории мира, лишив человечество возможности изучать глубины Вселенной.

Однако это мелочи по сравнению с тем, какой удар «свет по требованию» нанесет по экологической системе всей Земли. Световое загрязнение нарушает суточные ритмы абсолютно всех живых существ: от насекомых до птиц и млекопитающих. Миграционные пути, охотничьи инстинкты, размножение — все это может быть нарушено из-за постоянного искусственного света в ночное время. Лучи от спутников, перемещаясь от одной цели к другой, будут пронзать всю атмосферу, создавая непредсказуемые и яркие вспышки.

Мы можем потерять ночное небо


Reflect Orbital пытается успокоить критиков. Руководство стартапа заявляет: свет будет направляться «кратковременно, предсказуемо и целенаправленно». В американской компании клятвенно обещают, что их спутники будут избегать засвета лабораторий. Для этого в Reflect Orbital станут сообщать координаты своих аппаратов заблаговременно. И вот тут возникают два очень серьезных и важных вопроса. Возможно ли технически обеспечить такую ювелирную точность для десятков тысяч быстродвижущихся объектов? И как быть с тысячами астрономов-любителей, которые не всегда имеют доступ к таким графикам?


Все новое — хорошо забытое старое. В начале 90-х годов российские инженеры запустили орбитальный отражатель «Знамя-2», который давал на поверхности планеты пятно света шириной 8 км. Увы, но проект оказался нерентабельным


Однако некоторые наиболее знающие специалисты говорят, что бить тревогу пока очень рано. Шансы, что стартап сможет реализовать свой амбициозный проект, пока невысоки. Одно дело запустить единственный тестовый спутник, и совсем другое — поднять на орбиту целую армию из 250 000 аппаратов. Но в любом случае сам факт появления таких проектов — это очень тревожный сигнал.

Мы стоим на пороге новой эры освоения космоса, где частные компании получают возможность в буквальном смысле перекраивать наше небо. Последствия их успеха могут быть необратимы. Темное ночное небо, тысячелетиями вдохновлявшее поэтов, ученых и мечтателей, полное тайн и звезд, может быть потеряно навсегда, замененное на сеть из управляемых искусственных огней. И тогда мы зададимся вопросом: стоила ли та небольшая дополнительная энергия того, чтобы заплатить за нее вечной ночью для науки и природной гармонии? Ответ на этот вопрос пока висит в воздухе, как тот самый не запущенный спутник-зеркало.
Наши новостные каналы

Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.

Рекомендуем для вас