Satellitter forstyrrer astronomiske data - kan AI tilby en løsning?
Satellitter forstyrrer astronomiske data - kan AI tilby en løsning?
Astronomer har utviklet en mekanisk læringsalgoritme som kan gjenkjenne satellittspor på bilder av nattehimmelen med høy nøyaktighet. Denne modellen letter datatolkningen og kan gjøre det mulig å fjerne stripene, noe som i økende grad forårsaker problemer i astronomi.
Teknologien blir problemet med kunne ikke løses, men kan bidra til å redusere effekten av noen teleskopiske bilder. Forskere berømmet arbeidet forrige måned på generalforsamlingen i International Astronomical Union (IAU) i Cape Town.
"Maskinlæring og kunstig intelligens kan hjelpe, for hvis du har nok data, kan du klassifisere, ok, det er slik en satellitt ser ut," sier Siegfried Eggl, astrofysiker ved University of Illinois Urbana-Champaign. Men antallet satellittstarter og utviklingen skjer i "raskt tempo", legger han til, og forskerne "gjør sitt beste for å ta igjen".
Voksende trussel
I løpet av de siste fem årene lanserte selskaper som SpaceX i Hawthorne, California, Eutelsat Oneweb i London og Amazons prosjekt Kuiper i Redmond, Washington, tusenvis av kommunikasjonssatellitter i en lav bane. Det er mange flere planlagte, inkludert en 12.000 satellitt -megaconstellasjon kalt G60 Starlink, som skal lanseres av Shanghai Spacecom Satellite Technology i Kina. "Det er nå omtrent en million satellitter i registeret over ambisjoner for fremtiden," sa Richard Green, direktør for IAU -senteret for å beskytte den mørke og rolige himmelen mot satellittkonstellasjonsinterferenser, under en økt på IAU -generalforsamlingen.
Disse satellittene tilbyr folks raske bredbånd internettilgang, men er Stadig mer forstyrrende for astronomer De fremstår som lysstriper i himmelske bilder og kan påvirke observasjoner over hele det elektromagnetiske spekteret. Sensitive teleskoper med bredt synsfelt påvirkes spesielt av denne satellittforurensningen. For eksempel kan det kommende Vera Rubin -teleskopet estimeres til å se mer enn en tredjedel av bildene hans.
"Astronomi er nå vitenskap med store datamengder, og det er ingen personer som kan se alle bildene som er spilt inn hver natt og gjenkjenner stripene," sier Eggl. "Maskinlæring kan hjelpe her."
For å utvikle et program for identifisering av satellittspor i teleskopiske bilder, trente María Romero-Colmenares, en dataforsker ved University of Atacama i Chile, en overvåket maskinlæringsalgoritme på titusenvis av bilder som ble spilt inn av et nettverk av teleskop i Chile, Spain, Mexico, Mexo, Mexo, Mexo, Mexo, Mexo, Mexo, Mexo, Mexo, Mexo, Mexo, Mexo, Mexo, Mex, Mexo, mexo, mex, "Vi visste når og hvor [på himmelen] skulle se på satellitten og gjorde en observasjon med en satellitt og en uten", sa Romero-Colmenares og skapte samme antall klare og forurensede bilder. Da hun og kollegene dine brukte modellen til offentlig tilgjengelige data fra WASP (Wide Angle Search Search etter planeter) og det ungarske automatiserte teleskopnettverket, var algoritmen i stand til å identifisere 96 % av satellittsporene.
Deteksjonen av stripen er et viktig skritt mot eliminering av disse fra bilder og data, sier Jeremy Tregloan-Reed, en astrofysiker ved University of Atacama som jobbet med prosjektet med Romero-Colmenares. Den neste utfordringen vil være å utvikle verktøy som faktisk kan fjerne satellittsporene mens dataene under blir beholdt. Dette er bare mulig i tilfeller der satellitten ikke er så lys at den er mettet av pikslene til et bilde og passerer inn i omkringliggende piksler, sier Tregloan-Reed. Hvis det er overfylt, kan ikke de underliggende dataene lagres.
Forskerne håper å utvikle en open source -app og et program innen utgangen av neste år som gjør det mulig for observator og amatørastronomer å identifisere og rydde opp forurensede bilder og data. Slike tiltak forventes å være mest vellykkede i små teleskoper med kameraer med liten følsomhet.stjerne -lignende blink
Andre former for satellittforurensning viser seg å være enda vanskeligere å håndtere. Når solcellemoduler og andre flate overflater fanger lyset på satellitter, lager de blitz, Bureaous Astronomical Transients Lik energi, som kan ta fra millisekunder til år
"Siden disse blinkene er veldig korte, noen ganger opp til ett millisekund, er satellittbevegelsen ubetydelig og vi får en perfekt stjernelignende blits," sier Sergey Karpov, astronom ved Central European Institute of Cosmology and Fundamental Physics in Prawue. Det er "ingen reell måte å skille disse blinkene fra astrofysiske transienter som vi ønsker å gjenkjenne - bortsett fra å sammenligne deres posisjon direkte med kataloger fra satellittspor," legger han til.
Det elektroniske utstyret i satellitter kan også avgi utilsiktet stråling som forstyrrer observasjonene av gløden fra Big Bang, sier EGGL. Astronomer håper at studien av denne strålingen, kjent som
Bassa, C. G. et al. Astron. Astrophys. 689, L10 (2024).
Artikkel
br/202451856 "