Er draaien steeds meer satellieten om de aarde. Dit tot ongenoegen van sterrenkundigen, die bang zijn dat hun blik op de hemel wordt belemmerd. Hun zorgen blijken terecht. Metingen tonen aan dat commerciële satellieten onbedoeld radiogolven kunnen uitzenden die de waarnemingen van radiotelescopen verstoren.
Astronomen en andere wetenschappers die gebruikmaken van telescoop- of satellietmetingen maken zich zorgen om de satellietconstellaties die commerciële bedrijven zoals SpaceX de laatste jaren aan het bouwen zijn. Die constellaties, die uit honderden, duizenden of zelfs tienduizenden satellieten gaan bestaan, kunnen namelijk met hun aanwezigheid en de straling die ze uitzenden wetenschappelijke metingen behoorlijk verstoren.
De antennes van de grote radiotelescoop LOFAR (Low Frequency Array), waarvan het hart in Drenthe staat, speuren onder meer naar radiogolven uit het vroege heelal. Maar deze wetenschappelijke waarnemingen zijn mogelijk in gevaar. Het snel groeiende aantal commerciële satellieten kan de observaties van zulke radiotelescopen verstoren. Dat tonen LOFAR-astronomen aan. Ze bekeken 68 Starlink-satellieten van SpaceX die over de telescoop vlogen, en vonden bij 47 storende straling.
Gaan we buitenaards leven ontdekken op ijsmanen?
De ruimtevaartorganisaties NASA en ESA spenderen momenteel miljarden aan missies naar de ijsmanen rond de planeten Jupiter en Saturnus.
Onbedoeld
LOFAR detecteerde ‘onbedoelde elektromagnetische straling’, die afkomstig is van elektrische onderdelen aan boord van de satellieten. Dat is wat anders dan de elektromagnetische communicatiesignalen die ze bedoeld uitzenden voor – in het geval van Starlink – internettoegang. Over die straling zijn afspraken gemaakt. Er zijn delen van het radiofrequentiespectrum waar je niet op mag uitzenden, om de radioastronomie niet te verstoren. Maar in de afspraken staat niets over de onbedoelde radiostraling van satellieten.
‘De straling van elektrische onderdelen is iets waar alle radiotelescopen last van hebben’, zegt sterrenkundige Cees Bassa, van het Nederlands instituut voor radioastronomie ASTRON. Hij is betrokken bij het LOFAR-onderzoek. ‘Als je met je laptop of telefoon bij een radiotelescoop gaat staan die niet goed afgeschermd is, dan detecteert die de straling van je elektronica.’ Daarom staan telescopen die speuren naar zwakke radiosignalen uit de ruimte op afgelegen plekken, die zoveel mogelijk afgeschermd zijn van storende straling.
‘Op aarde is er regelgeving over welke en hoeveel straling elektrische apparaten mogen uitzenden – zodat je stofzuiger niet je pacemaker verstoort’, zegt Bassa. ‘Maar voor apparatuur in de ruimte is dat er niet.’
47 satellieten
Recente technologische ontwikkelingen hebben gezorgd voor een toename van commerciële satellieten in een lage baan om de aarde. Om de gevolgen hiervan voor de radioastronomen in beeld te brengen, observeerden LOFAR 68 Starlink-satellieten die over de telescoop vlogen. Bij 47 daarvan detecteerden ze radiogolven tussen de 110 en 190 megahertz. Daar valt het frequentiegebied tussen de 150 en 153 megahertz onder, dat beschermd zou moeten zijn voor de radioastronomie.
De straling van enkele satellieten is nog uit de metingen weg te poetsen. Maar duizenden satellieten in een lage baan om de aarde die deze onbedoelde straling uitzenden, kunnen samen grote impact hebben op de radioastronomie. Bepaald onderzoek, bijvoorbeeld naar het tijdperk van reïonisatie – een periode in het vroege heelal – zou voor LOFAR nagenoeg onmogelijk kunnen worden.
Welwillend
Met de LOFAR-metingen is enkel in kaart gebracht welke radiostraling deze satellieten uitzenden. Dat heeft geen consequenties voor SpaceX, omdat er geen wetgeving is voor onbedoelde straling. ‘Er zal regelgeving moeten komen waar deze radiogolven ook onder vallen’, zegt Bassa. Maar dat voor elkaar krijgen is een politiek proces dat jaren van lobbywerk zal kosten.
Tot het zover is, is de radioastronomie afhankelijk van de welwillendheid van satellietbedrijven om hun ontwerpen aan te passen. De astronomen hebben het probleem aangekaart bij SpaceX en het bedrijf heeft zich bereid getoond om de volgende generatie Starlink-satellieten aan te passen, zodat ze de radioastronomie minder storen.
Maar SpaceX is niet de enige speler. De astronomen hebben nu alleen naar Starlink-satellieten gekeken omdat er daarvan de meeste satellieten in de lucht waren ten tijde van het onderzoek. Bassa: ‘Binnenkort gaan we ook naar andere geplande commerciële satellietconstellaties kijken, zoals OneWeb.’
