Ein neues Tool „bereinigt“ Satellitenspuren aus Hubble-Bildern
Trotz der besorgniserregenden Regelmäßigkeit, mit der Satelliten die vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA aufgenommenen Bilder ausspionieren, hat die wissenschaftliche Arbeit mit den Daten des Teleskops laut einer neuen Studie keinen Einfluss darauf.
„Bisher niemand Hubble Das Wissenschaftsprogramm wurde beeinflusst von Satelliten Flugbahnen“, schrieben Vertreter des Space Telescope Science Institute (STScI) in Maryland, das Hubble-Wissenschaftsoperationen durchführt und die neueste Studie durchgeführt hat Stellungnahme Gepostet am Montag (5. Juni).
Himmelsbeobachter, professionelle Astronomen und die Internationale Astronomische Union schlagen schon seit langem Alarm wegen der wachsenden Zahl künstlicher Satelliten. Der Nachthimmel ist deutlich heller Und Teleskopbilder. Diese unerwünschten Gäste gleiten in höhere Umlaufbahnen als die verrottenden Umlaufbahnen des Hubble-Weltraumteleskops und erscheinen auf Teleskopbildern als helle Streifen, da das Sonnenlicht von ihren Körpern reflektiert wird. Astronomen haben argumentiert, dass sie schneller sind als die schwächeren Sterne und Galaxien im Weltraum, wodurch letztendlich wertvolle Daten über das Universum gefährdet werden.
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Die Ergebnisse der neuesten Studie unterscheiden sich hinsichtlich der Schwere dieser Bedenken, zumindest für die von Hubble aufgenommenen Bilder. Die Auswirkungen des Auftretens von Satellitenspuren bei Beobachtungen durch bodengestützte Teleskope auf die Forschung wurden in der Studie nicht erwähnt.
„Die gute Nachricht ist, dass die Flugbahnen von Satelliten in den allermeisten Fällen unsere Fähigkeit, mit dem Hubble-Weltraumteleskop Wissenschaft zu betreiben, nicht zu gefährden scheinen“, sagte David Stark, STScI-Wissenschaftler und Autor der neuen Studie. Montag beim 242. Treffen der American Astronomical Society in Albuquerque und online. „Kosmische Strahlung ist ein viel größeres Problem, wenn man einzelne Aufnahmen betrachtet.“
Eine typische Satellitenflugbahn ist „relativ dünn“ und nimmt in einem Hubble-Bild etwa fünf bis zehn Pixel ein – laut Stark etwa 0,5 % der Gesamtzahl der Pixel im Bild. Im Vergleich dazu überall kosmische StrahlungPartikel, die sich mit extrem hoher Geschwindigkeit fortbewegen, erscheinen in Teleskopbildern als satellitenähnliche Streifen, die drei- bis sechsmal so viele Pixel beeinträchtigen und vollständige Belichtungen unbrauchbar machen können.
Die Standardpraxis für Hubble-Beobachtungen besteht darin, mehrere Aufnahmen desselben Ausschnitts des Nachthimmels zu machen, in dem sich ein Himmelsziel befindet. Wenn einige Bilder kontaminiert seien, sagte Stark während seiner Präsentation, würden andere ähnliche Aufnahmen normalerweise kombiniert, um Spuren von Satellitenspuren oder kosmischer Strahlung effektiv zu löschen und eine Aufnahme des makellosen Nachthimmels wiederherzustellen.
Derzeit befinden sich etwa 9.700 aktive und passive Satelliten im Orbit, von denen mehr als 4.000 von SpaceX als Teil davon gestartet wurden Großer Starlink und Beitrag kleiner als OneWebder insgesamt flog 582 Satelliten Anfang März im Orbit. Bis 2030 werden voraussichtlich mehr als 100.000 Satelliten zusammenlaufen Niedrige ErdumlaufbahnLaut einem Bericht von Das Astronomie-Tagebuch von Nathaniel Sharping.
Trotz des erwarteten Anstiegs sagen die Wissenschaftler, die hinter der neuen Forschung stehen, dass es möglich ist, die bleistiftartige Präsenz von Satelliten auf Teleskopbildern zu identifizieren und zu löschen, ohne die Qualität der Suche zu beeinträchtigen. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist laut Wissenschaftlern die Verwendung eines neu entwickelten Algorithmus, dessen Bildanalysetechnologie das Licht von jedem geraden Weg durch das Bild aufsummiert, um kontaminierte Pixel zu identifizieren, die Satellitenpfade verraten.
„Wenn wir sie informieren, sollten wir in der Lage sein, das gesamte Sichtfeld problemlos wiederherzustellen, nachdem wir die Daten aller Aufnahmen integriert haben“, sagte Stark in derselben Erklärung.
Um seine Effizienz zu testen, wandten er und seine Kollegen den Algorithmus auf die Hubble-Daten der letzten 20 Jahre an, insbesondere auf Bilder, die mit dem Hauptinstrument des Teleskops namens Advanced Camera for Surveys (ACS) aufgenommen wurden. Anschließend zeichnete das Team die Anzahl der Satellitenspuren pro Stunde und den Anteil der einzelnen Hubble-Expositionen auf, die durch die Satellitenspuren verschmutzt wurden.
Während die Helligkeit der Spuren in diesen zwei Jahrzehnten ungefähr gleich geblieben ist, stellte das Team fest, dass sich die Häufigkeit, mit der Streifen auf den Bildern auftraten, verdoppelte: von einmal drei bis vier Stunden im Jahr 2002 auf alle ein bis zwei Stunden im Jahr 2022.
Das Programm – das fünf- bis zehnmal empfindlicher ist als sein Vorgänger, der ebenfalls von STScI entwickelt wurde – ist effektiv darin, „im Unkraut“ von Hubble-Bildern zu „graben“ und Spuren selbst schwacher Spuren zu löschen, die mit bloßem Auge schwer zu erkennen sind, so Stark sagte Reportern am Montag.
Der Algorithmus übersah Satellitenlinien und fand manchmal falsche Pfade in den Ecken des Bildes, wo die geraden Linien, die er verfolgen sollte, kürzer als der Rest des Bildes sind, was das Tool weniger empfindlich macht, so die Aussage Stady.
Trotz der Mängel, selbst wenn die Satelliten in den Bildern des Teleskops durch Pilze kontaminiert wären, wie es bei der aktuellen Rate von 1 hellen Streifen pro 10 Bildern zu 1 hellen Streifen pro Bild zu erwarten wäre, „sind wir immer noch zuversichtlich, dass wir ihn entfernen können.“ Wirkung“, sagte er.
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