LO STUDIO PUBBLICATO SU NATURE ASTRONOMY

Satelliti artificiali rovinano le immagini di Hubble

Satelliti in orbita bassa come gli Starlink possono orbitare attorno alla Terra ad altezze superiori a quelle di alcuni telescopi spaziali. Il rischio, più che concreto, è che il loro passaggio finisca nel campo di vista dei telescopi, producendo strisciate che rovinano senza rimedio il contenuto scientifico delle immagini. Un problema al quale bisogna pensare seriamente, dato che il numero di satelliti è in aumento

     07/03/2023

L’immagine di una galassia osservata da Hubble rovinata dalla scia lasciata da un satellite artificiale in orbita bassa. Crediti: NASA/ESA/Kruk et al. 2023

L’immagine della galassia che vedete qui è parzialmente inutilizzabile. La regione inferiore, quella attraversata dalla striscia luminosa, non potrà fornire alcuna informazione scientifica. È stata rovinata, senza possibilità di essere corretta (stando alle tecniche di correzione disponibili al momento) dal passaggio di un satellite artificiale in orbita terrestre bassa. L’osservazione è del telescopio spaziale Hubble, anch’esso in orbita bassa attorno al nostro pianeta. Il satellite è uno dei tanti lanciati negli ultimi anni soprattutto da compagnie private come SpaceX e, secondo uno studio pubblicato su Nature Astronomy, il caso non sarebbe isolato. Secondo i calcoli, circa il 2.7 per cento di tutte le immagini raccolte da Hubble negli ultimi 20 anni sarebbe solcato da strisciate come questa. E il trend è in aumento.

Negli ultimi anni, l’azienda missilistica SpaceX ha lanciato più di 3500 satelliti Starlink che forniscono accesso globale a Internet, su un totale di 12mila previsti, e altre aziende hanno numeri simili. Si tratta dei cosiddetti satelliti in orbita terrestre bassa (o low earth orbit satellites, Leo), che si possono trovare da 200 a 2000 chilometri sopra la superficie terrestre e il cui numero è aumentato del 40 per cento fra il 2005 e il 2021. Secondo lo studio, questo numero sarebbe in linea con l’aumento osservato della frazione di tracce luminose di satelliti presenti nelle immagini di Hubble (circa il 50 per cento). Al tempo dello studio, erano in orbita 1562 satelliti Starlink e 320 One Web, numeri che non potranno che aumentare in futuro. Si stima, infatti, che ce ne saranno tra 60mila e 100mila entro il 2030.

Il telescopio spaziale Hubble, in orbita da oltre trent’anni, ha un’altezza che sta lentamente declinando a causa dell’attrito con l’atmosfera, e si trova ora a un’altitudine media di 538 chilometri sopra la superficie della Terra. Per questo le osservazioni sono esposte al passaggio di altri satelliti situati in orbite più alte che, a seconda dell’angolo di illuminazione solare, della posizione e del puntamento del telescopio, possono causare strisce luminose come quella dell’immagine qui sopra. L’altra preoccupazione è che questi satelliti artificiali diventino detriti spaziali, aumentando la quantità di spazzatura spaziale in potenziale collisione con il telescopio.

L’articolo contiene il primo studio sistematico della contaminazione delle immagini astronomiche da parte delle costellazioni di satelliti in orbita. L’analisi è stata possibile grazie a un progetto di citizen science chiamato asteroid hunter che, come suggerisce il nome, era nato per cercare tracce dell’orbita di asteroidi nelle immagini del telescopio spaziale. I volontari cercano e segnalano la presenza di scie di asteroidi nelle immagini di Hubble, che di solito appaiono come brevi scie curve a causa del movimento del telescopio intorno alla Terra. Per questo hanno notato immediatamente la differenza con le strisce rettilinee causate dai satelliti. Gli autori dello studio hanno quindi utilizzato le scie di satelliti segnalate per addestrare due algoritmi di apprendimento automatico, che hanno individuato le scie rettilinee nelle osservazioni effettuate tra il 2002 e il 2021. Sono state analizzate più di 100mila immagini: quelle scattate prima dell’inizio dei lanci di Starlink avevano una probabilità del 3.7 per cento di contenere una traccia del satellite. Ma nel 2021 – con 1562 Starlink in orbita – la percentuale è salita al 5.9 per cento, un valore destinato ad aumentare con la crescita delle costellazioni di satelliti.

Hubble non è l’unico a soffrire dell’aumento di satelliti in orbita bassa. Altri telescopi con orbite simili sono Cheops e Neowise, ad esempio, o il telescopio infrarosso a grande campo in fase di progettazione per la stazione spaziale cinese, Xuntian. Tutti dovranno fare i conti con questo problema, destinato a crescere nel tempo, e per il quale bisognerà trovare contromisure e correzioni efficaci.

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