Firma SpaceX, která provozuje konstelaci Starlink, nedávno zveřejnila dokument s názvem Nejlepší postupy pro zmírnění jasu pro družicové operátory, který pojednává o tom, jakými způsoby se SpaceX snaží redukovat světlo, které kvůli družicím Starlink dopadá na Zemi. Těmito způsoby, na jejichž hledání spolupracují přímo s astronomy, se snaží docílit toho, aby se družice Starlink staly ze Země pouhým okem prakticky neviditelné. V tomto článku si tyto konkrétní způsoby a kroky, které SpaceX aplikovala, ukážeme a vysvětlíme si, jak fungují.

SpaceX je dlouhodobě astronomy a zčásti i širokou veřejností kritizována za jasnost stále se zvyšujícího počtu Starlinků na oběžné dráze, ovšem samotné Starlinky žádné světlo nevyzařují. Svítivost Starlinků je zapříčiněna světlem ze Slunce, které se na Zemi odráží z jejich těla a fotovoltaických panelů. To může výrazně zhoršit efektivitu astronomického pozorování. Ve SpaceX si tento problém nejen uvědomují, ale také aktivně pracují na jeho řešení.

K zabránění odrazu majority světla má SpaceX tři možnosti. První možnost je, že za pomoci nějakého difuzního materiálu světlo rozptýlí do několika úhlů, což je nejspíše řešení s největším dopadem na astronomii právě proto, že bude viditelné sice v menší intenzitě, ale z několika úhlů. Druhý způsob, tedy ten, který SpaceX využívá, je účinnější. Spočívá ve využití nějakého materiálu, který by byl světlo schopen v jednom úhlu odrazit pryč od Země skoro jako zrcadlo. Poslední možnost je spíše takový podzpůsob, a to z toho důvodu, že celý problém úplně nevyřeší, ale SpaceX ho v kombinaci s druhým způsobem rovněž využívá. Jde o změnu některého z již využitých materiálů či jeho barvy, tak aby se jednoduše stal více absorpčním. Je potřeba si říct, že žádný materiál nikdy není stoprocentně difuzní, zrcadlový či absorpční, ovšem za využití správného materiálu se svítivost a odrazivost směrem k Zemi dá značně zredukovat. Ale teď už ke konkrétním krokům, které SpaceX podstoupila.

Družice Starlink první generace jsou vybaveny jakousi sluneční clonou. Ta zabraňuje tomu, aby světlo ze Slunce proniklo k tělu samotné družice a odrazilo se od něho. Bohužel se ukázalo, že tato clona není nejlepším řešením, a to kvůli řadě komplikací, které způsobuje. Blokuje laserové terminály, které se používají k rozšíření pokrytí vzdálených oblastí planety a vzniklé průzory na družici vytváří tlak, což zvyšuje spotřebu paliva. SpaceX tedy naznala, že sluneční clony jsou spíše dočasným řešením, a tak začali jako alternativu vyvíjet RF-průhledné zrcadlové fólie, tedy filmy, které jsou údajně schopny rozptýlit většinu světla pryč od Země. SpaceX s další generací Starlinků plánuje nasadit nové vylepšené filmy.

Další úkon, který byl kvůli zmírnění jasnosti na družicích Starlink první generace proveden, je použití tmavšího materiálu ve výplni mezi fotovoltaickými články. Výplň tohoto podkladového materiálu totiž bývala bílá, ale SpaceX ji nyní změnila a použila materiál, který má tmavě červenou barvu. Zároveň SpaceX uvedla, že ztmavení tohoto podkladu zapříčinilo zvýšení teploty fotovoltaických panelů, což následně způsobuje snížení výkonu, ovšem kvůli dopomoci k vyřešení tohoto problému jsou schopni provést konstrukční ústupky.

Ovšem pojďme se přesunout ke změnám, které přijdou s druhou generací družic Starlink. Jak jsem již zmiňoval, SpaceX plánuje vylepšení filmu na spodní části svých družic. Plánují použít dielektrický zrcadlový film, který má být až desetkrát účinnější, než ten předchozí. Jádrem filmu je Braggovo zrcadlo, které obsahuje spousty tenkých vrstev plastu s různými indexy lomu, které uvnitř vytvářejí interferenční obrazce, které umožňují nerušený průchod radiovým vlnám. Velmi efektivně odráží světlo a tomuto výsledku se žádné jiné zrcadlo nedokáže vyrovnat. William Lawrence Bragg za jeho vynález získal v roce 1915 Nobelovu cenu za fyziku. SpaceX tak kvůli této problematice využívá i takto sofistikované technologie. Na tento film jsou taktéž kvůli vyřešení problematiky degradace ve vesmírném prostředí naneseny ochranné vrstvy oxidu titaničitého a oxidu křemičitého, které jsou tak tenké, že neovlivňují jeho funkci. Tento film SpaceX začne nabízet na stránkách Starlink jako produkt pro ostatní operátory. Chtějí tak co možná nejvíce omezit vliv na astronomii a noční oblohu.

Za zmínku taktéž stojí zabránění odrazu světla z oblasti fotovoltaických panelů. Tam se totiž světlo může odrážet z přední i zadní strany. Proto byl ze zadní strany instalován neprůhledný materiál, který tento odraz zredukuje. Z přední strany, kterou fotovoltaické panely absorbují sluneční energii, rozptýlit či odrazit světlo nelze. A tak Starlinky druhé generace na hranici přechodu ze dne na noc provedou manévr, během kterého se otočí tak, aby minimalizovaly jejich svítivost. SpaceX se taktéž chystá jakoukoliv, například hliníkovou součástku, která by mohla odrážet světlo, obarvit na černo.

Jak z těchto kroků, kvůli kterým SpaceX leckdy musí učinit ústupky či kompromisy vidíme, této firmě opravdu záleží na reálných dopadech budování obří konstelace družic Starlink, které budou přinášet, a už teď z velké části přinášejí, internet do celého světa. Vliv na Zemi a astronomii jim v důsledku nejen jejich počínání není lhostejný. Důkazem je i poskytnutí jejich filmu ostatním firmám a operátorům. Je vidět, že SpaceX je k minimalizaci těchto problémů schopna zajít opravdu daleko a klidně i zvýšit palivovou spotřebu těchto družic.

Zdroje informací:
https://api.starlink.com/
https://www.teslarati.com/

Zdroje obrázků:
https://www.flickr.com/photos/spacex/47926144123
BrightnessMitigationBestPracticesSatelliteOperators.pdf