Satelity interferujú s astronomickými údajmi - môže AI ponúknuť riešenie?
Satelity interferujú s astronomickými údajmi - môže AI ponúknuť riešenie?
Astronómovia vyvinuli mechanický učebný algoritmus, ktorý dokáže rozpoznať satelitné stopy na obrázkoch nočnej oblohy s vysokou presnosťou. Tento model uľahčuje interpretáciu údajov a môže umožniť odstránenie pruhov, ktoré čoraz viac spôsobujú problémy v astronómii.
Táto technológia sa stáva problémom sa nedali vyriešiť, ale mohli by pomôcť znížiť ich účinky na niektoré teleskopické obrázky. Vedci ocenili prácu minulý mesiac na valnom zhromaždení Medzinárodnej astronomickej únie (IAU) v Kapskom Meste.
„Strojové učenie a umelá inteligencia vám môžu pomôcť, pretože ak máte dostatok údajov, môžete klasifikovať, dobre, to je to, ako vyzerá satelit,“ hovorí Siegfried Eggl, astrofyzik na University of Illinois Urbana-Champaign. Ale počet satelitných štartov a vývoj sa vyskytuje na „Rapid Pace“, dodáva a vedci „sa snažia dohnať“.
Rastúca hrozba
Za posledných päť rokov spoločnosti ako SpaceX v Hawthorne v Kalifornii, Eutelsat Oneweb v Londýne a projekt Amazon's Project Kuiper v Redmonde vo Washingtone spustili tisíce komunikačných satelitov na nízku obežnú dráhu. Plánuje sa oveľa viac, vrátane 12 000 satelitnej megakontelácie s názvom G60 Starlink, ktorú má spustiť satelitná technológia Shanghai Spacecom v Číne. „V súčasnosti je v registri ambícií do budúcnosti asi milión satelitov,“ povedal Richard Green, riaditeľ centra IAU, aby chránil temnú a pokojnú oblohu pred interferenciami satelitných konštelácií, počas zasadnutia na valnom zhromaždení IAU.
Tieto satelity ponúkajú rýchlym širokopásmovým prístupom na internet ľudí, ale sú stále viac rušivé pre astronómov -javia sa ako svetelné pruhy na nebeských obrazoch a môžu ovplyvniť pozorovania v celom elektromagnetickom spektre. Touto satelitnou kontamináciou sú obzvlášť ovplyvnené citlivé teleskopy so širokým zorným zorným poľom. Napríklad, nadchádzajúci teleskop Vera Rubina možno odhadnúť, že uvidí viac ako tretinu jeho obrázkov.
„Astronómia je teraz veda s veľkým množstvom údajov a neexistuje žiadna osoba, ktorá dokáže sledovať všetky obrázky, ktoré sú zaznamenané každú noc a rozpoznávajú pruhy,“ hovorí Eggl. „Strojové učenie tu môže pomôcť.“
S cieľom vyvinúť program na identifikáciu satelitných stopy v teleskopických obrazoch, María Romero-Colmenares, vedkyňa údajov na University of Atacama v Čile, vyškolila monitorovaný algoritmus strojového učenia na desiatkach tisícov obrazov, ktoré boli zaznamenané siete ďalekohľadov v Čile, španielskom, Mexico, Mexico, na južnej Kórei. „Vedeli sme, kedy a kde [na oblohe] by sme sa mali pozerať na satelit a urobiť pozorovanie satelitom a jedným bez toho,“ povedal Romero-Colmenares a vytvoril rovnaký počet jasných a kontaminovaných obrazov. Keď ona a vaši kolegovia použili tento model na verejne dostupné údaje z WASP (vyhľadávanie planét širokého uhla) a maďarskej automatizovanej teleskopovej siete, algoritmus bol schopný identifikovať 96 % satelitných stopy.
Detekcia pásu je dôležitým krokom k eliminácii týchto obrázkov a údajov, hovorí Jeremy Tregloan-Reed, astrofyzik na University of Atacama, ktorý pracoval na projekte s Romero Colmenares. Ďalšou výzvou bude vyvinúť nástroje, ktoré môžu skutočne odstrániť stopy satelitu, zatiaľ čo údaje pod ňou sú zachované. Je to možné iba v prípadoch, keď satelit nie je taký jasný, že je nasýtený pixelmi obrázka a prechádza do okolitých pixelov, hovorí Tregloan-Reed. Ak dôjde k pretekaniu, základné údaje nie je možné uložiť.
Vedci dúfajú, že do konca budúceho roka vyvinú aplikáciu s otvoreným zdrojom a program, ktorý umožňuje observátorovi a amatérskym astronómom identifikovať a vyčistiť kontaminované obrázky a údaje. Očakáva sa, že takéto opatrenia budú najúspešnejšie v malých ďalekohľadoch s kamerami s malou citlivosťou.Star -podobné záblesky
Iné formy satelitnej kontaminácie sa ukazujú ako ešte ťažšie zvládnuteľné. Keď solárne moduly a iné ploché povrchy zachytávajú svetlo na satelitoch, vytvárajú záblesky, Bytové astronomické prechody Pri podobe energie, ktorá môže trvať od milisekúnd do rokov.
„Pretože tieto záblesky sú veľmi krátke, niekedy až do jednej milisekundy, satelitné hnutie je zanedbateľné a dostávame perfektný blesk podobný hviezdam,“ hovorí Sergej Karpov, astronóm v Stredoeurópskom kozmologickom inštitúte a základnej fyzike v Prage. Neexistuje žiadny skutočný spôsob, ako rozlíšiť tieto záblesky od astrofyzikálnych prechodov, ktoré by sme chceli rozpoznať - okrem porovnania ich polohy priamo so katalógmi zo satelitných skladieb, “dodáva.
Elektronické vybavenie v satelitoch môže tiež emitovať neúmyselné žiarenie, ktoré narúša pozorovania žiara veľkého tresku, hovorí Eggl. Astronómovia dúfajú, že štúdium tohto ožarovania, známe ako
Bassa, C. G. et al. Astron. Astrofys. 689, L10 (2024).