Sateliții interferează cu datele astronomice - AI poate oferi o soluție?

Astronomen entwickeln KI-Algorithmen zur Erkennung von Satellitenstreifen in Nachthimmelbildern, um ihre Auswirkungen zu reduzieren.
Astronomii dezvoltă algoritmi AI pentru a detecta benzile de satelit în balamalele de noapte pentru a -și reduce efectele. (Symbolbild/natur.wiki)

Sateliții interferează cu datele astronomice - AI poate oferi o soluție?

Astronomii au dezvoltat un algoritm de învățare mecanică care poate recunoaște urmele prin satelit în imaginile cerului nopții cu o precizie ridicată. Acest model facilitează interpretarea datelor și ar putea permite eliminarea dungilor, care provoacă din ce în ce mai mult probleme în astronomie.

Tehnologia devine problema

amenințare în creștere

În ultimii cinci ani, companii precum SpaceX din Hawthorne, California, Eutelsat OneWeb din Londra și proiectul Amazon Kuiper din Redmond, Washington, au lansat mii de sateliți de comunicare pe o orbită scăzută. Există multe altele planificate, inclusiv o megaconsonstelare satelit de 12.000 numită G60 StarLink, care urmează să fie lansată de Shanghai Spacecom Satelit Technology din China. "Acum există aproximativ un milion de sateliți în Registrul ambițiilor pentru viitor", a spus Richard Green, directorul IAU Center pentru a proteja cerul întunecat și calm împotriva interferențelor de constelație prin satelit, în timpul unei sesiuni la Adunarea Generală IAU.

Acești sateliți oferă acces la internet în bandă largă rapidă a oamenilor, dar sunt Din ce în ce mai perturbator pentru astronomi -Apar ca dungi ușoare în imaginile cerești și pot influența observațiile pe întregul spectru electromagnetic. Telescoapele sensibile cu un câmp larg de vedere sunt afectate în special de această contaminare prin satelit. De exemplu, viitorul telescop Vera Rubin ar putea fi estimat să vadă mai mult de o treime din imaginile sale.

"Astronomia este acum știință cu cantități mari de date și nu există nicio persoană care să poată urmări toate imaginile care sunt înregistrate în fiecare seară și să recunoască dungi", spune Eggl. „Învățarea automată poate ajuta aici”.

Pentru a dezvolta un program pentru identificarea urmelor de satelit în imagini telescopice, María Romero-Colmenares, un om de știință de date la Universitatea din Atacama din Chile, a instruit un algoritm monitorizat de învățare automată pe zeci de mii de imagini care au fost înregistrate de o rețea de telescoape din Chile, Span, Mexic, Vietnam și Coreea de Sud. „Știam când și unde [pe cer] ar trebui să urmărim satelitul și să facem o observație cu un satelit și unul fără”, a spus Romero-Colmenares și a creat același număr de imagini clare și contaminate. Când ea și colegii dvs. au folosit modelul la datele disponibile publicului de la WASP (Căutarea unghiului larg de căutare pentru planete) și rețeaua automată de telescop maghiar, algoritmul a fost capabil să identifice 96 % din urmele de satelit.

Detectarea benzii este un pas important către eliminarea acestora din imagini și date, spune Jeremy Tregloan-Reed, un astrofizician la Universitatea din Atacama, care a lucrat la proiectul cu Romero-Co-Colomenari. Următoarea provocare va fi dezvoltarea de instrumente care pot elimina efectiv urmele de satelit în timp ce datele de dedesubt sunt păstrate. Acest lucru este posibil doar în cazurile în care satelitul nu este atât de luminos încât este saturat de pixelii unei imagini și trece în pixeli înconjurători, spune Tregloan-Reed. Dacă se revărsă, datele de bază nu pot fi salvate.

Cercetătorii speră să dezvolte o aplicație open source și un program până la sfârșitul anului viitor, care permite observatorilor și astronomilor amatori să identifice și să curețe imaginile și datele contaminate. Se preconizează că astfel de măsuri vor avea cel mai mare succes în telescoape mici cu camere cu sensibilitate redusă.

sclipiri asemănătoare stelei

Alte forme de contaminare prin satelit se dovedesc a fi și mai dificil de gestionat. When solar modules and other flat surfaces capture the light on satellites, they create flashes, the Tranzacții astronomice birouri seamănă cu energia, care poate dura de la milisecunde la ani

"Deoarece aceste sclipiri sunt foarte scurte, uneori până la o milisecundă, mișcarea prin satelit este neglijabilă și obținem un flash de stea perfect, precum STAR", spune Sergey Karpov, astronom la Institutul Central European de Cosmologie și fizică fundamentală din Praga. Nu există „nicio modalitate reală de a distinge aceste sclipiri de tranzitorii astrofizici pe care am dori să le recunoaștem - în afară de a compara poziția lor direct cu cataloagele de piesele prin satelit”, adaugă el.

Echipamentul electronic din sateliți pot emite, de asemenea, radiații neintenționate care deranjează observațiile strălucirii Big Bang, spune Eggl. Astronomers hope that the study of this radiation, known as Cosmic microwave backlight ,

  1. Bassa, C. G. și colab. Astron. Astrophys. 689, L10 (2024).