Как выглядит спутник в ночном небе
Как следить за спутниками Starlink?
4 июня SpaceX запустила уже восьмую партию спутников Starlink, которые постепенно формируют вокруг Земли систему всемирного спутникового интернета. Воспользоваться услугами космического провайдера пока не получится — тестовый запуск сервиса назначен на конец года и только на территории Северной Америки. Но можно посмотреть на сами спутники, которые будут забираться на свои рабочие орбиты еще некоторое время. Вот как это сделать.
Mariano Ribas / YouTube
Вообще, невооруженным глазом можно увидеть и многие другие спутники, и не только в ближайшие месяцы. Это возможно потому, что солнечные панели, плоские антенны и другие элементы космического аппарата отражают попадающий на них солнечный свет. Обычно пролетающий спутник выглядит как звезда, перемещающаяся по небу, а еще недавно можно было застать яркие вспышки спутников Iridium. Но со Starlink ситуация несколько иная.
SpaceX планирует, что через несколько лет над Землей будут летать десятки тысяч аппаратов Starlink (к концу 2019 года американский регулятор уже одобрил «созвездие» из 12 тысяч спутников, еще 30 тысяч ожидают утверждения Международного союза электросвязи). Поэтому спутники запускают часто и помногу — 60 штук за запуск. После запуска они превращаются для нас, наблюдателей с Земли, в длинную светящуюся линию, медленно и красиво передвигающуюся по небу.
Но эта красота мимолетна сразу по нескольким причинам. Во-первых, спутники Starlink держатся плотной колонной сравнительно недолго, несколько недель после запуска, а потом разлетаются по своим рабочим местам на орбите. Во-вторых, даже по ночам они видны не каждый день, а только в определенные периоды. Ну и, наконец, в-третьих, астрономы очень недовольны тем же, чему рады мы, и потому компания Маска собирается затемнять следующие партии спутников, чтобы они не мешали научным наблюдениям.
Главное, что необходимо для наблюдения за искусственными спутниками, — это хорошее зрение и прогноз, указывающий их прохождение над различными точками планеты. Разумеется, при помощи бинокля или телескопа можно разглядеть детали и объекты, недоступные невооруженному глазу. В бинокль 7×50 (то есть бинокль с объективами диаметром 50 мм, обеспечивающий семикратное увеличение) уже можно наблюдать объекты звездной величиной от 8 до 9 при неподвижной атмосфере на очень темном небе.
Обладателям телескопа диаметром 114 мм, доступны даже искусственные спутники 10-11 звездной величины, то есть гораздо меньшей яркости. При некотором опыте можно научиться «следить» за спутником вручную, но все становится проще при использовании часового мотора, соединенного с компьютером, куда введены координаты спутника. В продаже есть замечательные программы, в которых можно найти данные о сотнях искусственных спутников с низкой орбитой; благодаря этим программам часовой мотор телескопа легко следует за ними в автоматическом режиме.
Сколько искусственных спутников доступно для наблюдения?
Независимо от места наблюдения в любой час суток над горизонтом расположены сотни искусственных спутников. Однако лишь несколько дюжин легкодоступны для наблюдения при благоприятных условиях освещения.
Российские корабли «Союз» (или их грузовая версия «Прогресс») также находятся среди искусственных объектов, потенциально доступных для наблюдения с Земли. «Союз» и «Прогресс» при благоприятных условиях освещения достигают звездной величины 1, а в обычных условиях превышают величину 3. Таким образом, их видно невооруженным глазом, правда, лишь как светящиеся точки. Чтобы рассмотреть какие-нибудь детали, вы можете сначала уточнить условия видимости «Союзов» в дни непосредственно после запуска, а затем воспользоваться вашим телескопом.
Как правило, невооруженным глазом можно увидеть один-два объекта каждые полчаса; при использовании телескопа, подобного вашему, их число возрастает до 10. Самые яркие искусственные спутники перечислены на сайте n2yo.com/satellites/7cH. Этот сайт содержит в основном техническую информацию на английском языке, но при некотором опыте вы сможете добывать на нем наиболее важные сведения и ориентироваться среди данных, касающихся разных спутников.
О фотогеничности. Как и другие небесные объекты, искусственные спутники могут быть сфотографированы через телескоп. Некоторые любители астрономии, к примеру, имеют превосходные фотографии станции «Мир», сделанные до ее гибели в атмосфере, и Международной космической станции. На этих снимках можно рассмотреть даже различные лаборатории станций.
И «мусор» тоже есть. С помощью телескопа можно увидеть свыше 10000 объектов космического мусора, летящего по околоземной орбите. Как правило, это части ракет, применявшихся для запуска спутника, или космической станции, которые остались на орбите после использования. Встречаются также фрагменты взорвавшихся ракет или выведенные из эксплуатации спутники. Вычислить орбиты этих объектов и их местоположение очень сложно. Тем не менее крупнейшие космические агентства обладают такой информацией и используют ее для того, чтобы избегать столкновений с действующими спутниками или Международной космической станцией.
Что и как можно увидеть в поисках спутников?
Обычно искусственный спутник выглядит на небе как медленно движущаяся звездочка. У этого правила, однако, есть множество исключений. Некоторые искусственные спутники, например, меняют свою яркость как раз в момент прохождения над точкой наблюдения. Обычно это вызвано изменением условий освещения, иногда производящим очень зрелищные эффекты. Опять-таки все зависит от высоты спутника над Землей, от его размеров и от характеристик его поверхности (в частности, отражающей способности).
Определяющим для яркости спутника является его размер. Чем больше спутник, тем ярче он сияет, поскольку тем больше поверхность, способная отражать солнечный свет. Эту поверхность обозначают термином «Radar Cross Section».
Характеристики поверхности. Искусственный с путник с поверхностью, обладающей высокой отражающей способностью, очевидно, будет казаться более ярким. С течением времени его поверхность помутнеет, и этот спутник изменит значение яркости, возможно, даже на одну звездную величину. Напротив, слабоотражающая поверхность при разрушении может стать более яркой и лучше отражать свет. Другим важным параметром является наличие некоторых функциональных частей спутника, таких как солнечные панели или цилиндрические антенны, часто действующие как зеркала. Эти надстройки могут вызвать эффект «вспышки» длительностью в несколько секунд (иногда предсказуемой заранее), резко увеличивающей яркость объекта на несколько звездных величин.
Последним фактором, который необходимо иметь в виду при определении яркости искусственного спутника, является угол падения солнечных лучей. Как и в случае с Луной, они могут освещать объект более или менее прямо и полно.
Вспышка в космосе. В 1997 году в космос были запущены первые спутники серии «Иридиум», предназначенные для нового типа сотовой связи. Изначально планировалось, что их будет 77, это объясняет и название Iridium (химический элемент с атомным числом 77). Но в результате было запущено 95, из которых 72 еще эксплуатируются. Размещенные на полярных орбитах спутники должны были гарантировать связь из любой точки земного шара с любой точкой планеты. Сегодня абонентов этой сети десятки тысяч, но этот сервис не достиг запланированного успеха.
Суперантенны. Размеры спутников серии «Иридиум» сравнительно невелики. В длину они достигают 4 м. и, помимо солнечных батарей, имеют три главные антенны длиной 188 см и шириной 86 см. Эти антенны обладают великолепной отражающей способностью. Именно они придают спутникам «Иридиум» уникальную характеристику, которая позволяет выделить эти спутники в особую категорию, привлекающую тысячи любителей астрономических наблюдений. Дело в том, что они появляются в небе при сравнительно небольшой яркости, но, в отличие от-других спутников, в течение нескольких секунд могут на короткий срок стать в 50 и более раз ярче Венеры. Затем их яркость снижается до обычной с той же скоростью, с которой они ранее оказывались такими яркими.
Небесное сверкание. Характерное сверкание «Иридиума» легко объяснимо: для выполнения поставленной технической задачи эти спутники располагаются в космосе таким образом, что чаще всего одна из антенн отражает солнечные лучи прямо на Землю, и это вызывает яркую вспышку.
Спутники Илона Маска добрались до России: как следить за Starlink
Что такое система Starlink и как к ней подключиться
Спутники Starlink от SpaceX, компании Илона Маска, обеспечивают высокоскоростное подключение к интернету. Цель проекта — создать глобальную сеть, которая покроет всю Землю. Тогда стабильный широкополосный интернет будет доступен по всему миру, даже там, где нет сотовой связи — в отдаленных населенных пунктах, лесах, горах. Чем больше спутников пролетает над вами, тем лучше качество соединения.
В феврале 2021 года Маск заявил в своем Twitter, что планирует достичь стабильного качества соединения на уровне 300 Мбит/с. В мае того же года пользователь Starlink зафиксировал скорость интернета 540 Мбит/с. По данным на июнь 2021 года, средняя скорость широкополосного интернета от других провайдеров в США — 195 Мбит/с, в России — 88 Мбит/с.
Но наблюдать за спутниками можно уже сейчас — их видно по ночам. Это выглядит эффектно: яркие светящиеся точки движутся на небе одна за другой.
Как отследить полет спутника через компьютер
Findstarlink.com
Find Starlink — англоязычный сервис от анонимных разработчиков, который предсказывает, когда именно в течение следующих пяти дней можно будет увидеть спутник. Введите свои страну и город (либо точные координаты), затем нажмите на кнопку Find Visible Times.
Появится список спутников, разделенных на три группы:
Для каждого прибора указаны:
На 2D-карте можно наблюдать за устройствами Starlink в реальном времени. Спутники перемещаются не поодиночке, а группами из 30–40 устройств. Но сайт показывает только первый прибор из каждой серии, чтобы не перегружать систему. Разработчики предупреждают, что данные могут быть неточными, так как траектории движения часто меняются.
Лучше всего на ночном небе видно устройства, которые запустили три-четыре дня назад или чуть раньше. В это время они поднимаются к орбите и находятся под определенным углом к Земле и Солнцу, поэтому наиболее ярко отражают свет. Подробнее принцип работы спутников описывают на сайте SpaceX. **
В 2020 году астрономы сообщили Илону Маску, что устройства Starlink слишком ярко отражают свет и мешают ученым вести наблюдения за космическими телами. Основатель SpaceX ответил в Твиттере, что компания работает над тем, чтобы сделать спутники невидимыми на небе.
Satflare.com
Англоязычный сайт satflare.com показывает, как выглядит Земля с орбиты МКС. В том числе здесь можно увидеть движение спутников от SpaceX в реальном времени на 2D- и 3D-картах.
Первый способ: нажмите на кнопку Set Your Location, укажите свои координаты и высоту в метрах над уровнем моря.
Второй способ: найдите нужную точку на карте и дважды кликните на нее, пока не появится иконка домика.
Сервис может предсказывать, какие устройства Starlink будут видны над вашим местоположением в течение следующих пяти дней. Чтобы узнать прогноз, укажите нужную локацию и нажмите кнопку Predict Passes — появится список спутников. Для каждого устройства указаны:
На satflare.com есть звездная карта. Она показывает движение устройств Starlink на небе относительно выбранного местоположения. Зеленые линии — траектории хорошо заметных спутников. По серым движутся те, которых почти не видно.
Как отследить полет спутника через смартфон
Find Starlink Satellites
Это приложение от findstarlink.com, поэтому функции здесь те же, что на сайте. Сервис показывает, какие спутники будут пролетать над вашим местоположением в течение следующих пяти дней. На 2D-карте отображаются устройства в реальном времени.
Укажите страну и город (либо координаты) и нажмите на кнопку Find Visible Times. Можно установить напоминание на определенные спутники, чтобы не пропустить их, — кнопка Remind Me.
Приложение доступно бесплатно для смартфонов, планшетов на iOS и Android.
Что можно увидеть на небе
Что можно увидеть на небе, кроме Солнца, звезд и облаков? Примерно такой вопрос нередко задают люди, сталкиваясь с любителями астрономии, увлеченно что-то рассматривающими на небе.
На самом деле этот вопрос можно разделить на два.
Что можно увидеть на небе ночью, и что видно на дневном небе. Давайте посмотрим вместе!
Что можно увидеть в ночном небе?
Звезды
Прежде всего ясной ночью на небе видны звезды. К сожалению, в городах небо сильно засвечено уличным освещением, и потому наблюдать можно только самые яркие звезды. Если вы хотите увидеть звездное небо таким, каким его видели наши бабушки и дедушки, нужно выбраться хотя бы за 10-20 км от города. Если ночь прозрачная, вы сможете наблюдать две или три тысячи звезд.
У звезд есть интересная особенность — их взаимное расположение на небе остается неизменным на протяжении сотен и тысяч лет. Это позволило людям еще в глубокой древности объединить звезды в группы и рисунки для удобства ориентирования на небе. Такие группы называются созвездиями. За тысячи лет существования созвездия практически не поменяли своих очертаний.
Вы сможете быстро запомнить все основные созвездия на нашем небе, если захотите. Их не так много — всего 15-20 созвездий. Что это даст? Всегда приятно знать, на что ты смотришь. Заодно вы научитесь ориентироваться на небе и даже на местности.
Панорамное фото озера Лаго дел Валле в Испании, над которым раскинулась арка Млечного Пути. На снимке запечатлены тысячи звезд и яркий метеор, пролетевший вдоль Млечного Пути. Такие подробности проявились благодаря очень темному небу горной Испании. Фото: Daniel Lois
Так или иначе, а что-то еще можно посмотреть на небе ночью, кроме звезд?
В городе также можно увидеть Луну и самые яркие планеты — Венеру, Юпитер, Сатурн, Марс и Меркурий.
Луна видна не всегда, так как довольно быстро перемещается по небу с запада на восток. Первую неделю после появления она видна по вечерам, следующие 2 недели наблюдается по ночам, а последнюю неделю — на утреннем небе.
По мере движения Луна меняет фазы освещенности: по вечерам она наблюдается как серп, обращенный «рогами» от Солнца — совсем как буква Э без центральной черточки. К концу первой недели освещенной становится ровно половина диска Луны. Через две недели наступает полнолуние — весь диск Луны полностью освещен. Затем процесс повторяется в обратную сторону. Когда Луна оказывается на утреннем небе, она снова похожа на серп, но ее «рога» смотрят уже на запад и напоминают букву С. После этого Луна примерно на сутки совсем исчезает с неба — такой момент называется новолунием — и цикл повторяется.
Иногда вокруг Луны можно наблюдать любопытный оптический феномен — лунное гало.
Типичное гало выглядит как туманное светящееся кольцо вокруг полной Луны. Гало бывают разного диаметра и типов, они вызваны отражением лунного света ледяными кристаллами в перистых облаках на высоте около 10 км. Некоторые гало бывают очень красивы.
Необычное лунное гало. Фото: Михаил Капычка/Википедия
Лунные затмения
Два или три раза в год во время полнолуний происходят лунные затмения. В это время когда наш спутник попадает в тень Земли и на несколько часов становится темной и коричнево-красной. Лунные затмения — красивые и необычные явления, которые можно наблюдать ото всюду, где в данный момент Луна находится на небе, а не под горизонтом.
Полное лунное затмение 15 апреля 2014 года. Фото: Fred Espenak
Планеты
Планеты с виду похожи на яркие звезды, но они, как и Луна, перемещаются на фоне созвездий. Поэтому, чтобы отыскать планеты на небе, надо знать, когда и куда смотреть. Нередко одна или несколько планет скрываются на небе возле Солнца и потому не видны. Но практически всегда либо на вечернем, либо на утреннем небе можно найти хотя бы одну планету.
Что нужно знать по-поводу планет? Самые яркие планеты — Венера и Юпитер — намного ярче звезд. Марс вблизи противостояний тоже очень и очень ярок. Сатурн сравним по блеску с яркими звездами.
Венера, Юпитер и Сатурн в отличие от звезд, светят ровным и спокойным светом, не мерцая. То же касается и Марса большую часть времени. При этом Венера даже на фоне Юпитера выделяется своей яркостью.
Кстати, возможно вам будет интересно узнать 10 ярчайших объектов, которые можно увидеть на небе. Венера и Юпитер входят в их число!
Луна и Венера над чилийскими Андами. Фото: ESO/Y. Beletsky
Метеоры и метеорные потоки
Гравюра Адольфа Воллми (1889), на которой изображен метеорный дождь потока Леониды 1833 года. Во время дождя за один час наблюдений можно было насчитать свыше 200 тысяч метеоров! Источник: EarthSky
Кроме звезд, Луны и планет в городе можно иногда наблюдать яркие метеоры — резкие и неожиданные световые линии на небе, выглядящие так, будто с неба сорвалась звезда. В народе метеоры так и называют — «падающие звезды». На самом деле метеоры — это мелкие пылинки, льдинки и камешки размером с песчинку, на громадной скорости сталкивающиеся с Землей и сгорающие от трения с воздухом на большой высоте.
Чаще всего метеоры наблюдаются в августе, в декабре и в начале января, когда бывают максимумы активности метеорных потоков Персеиды, Геминиды и Квадрантиды. На пике эти потоки дают до 100 метеоров в час.
Иногда на небе бывают настоящие метеорные дожди, когда число метеоров превышает тысячи и десятки тысяч в час! Но такие явления случаются далеко не каждый год.
Другие объекты
Если вы живете на широте Москвы, Минска и севернее, то зимой, если повезет, можете стать свидетелем полярного сияния (чем севернее вы находитесь, тем выше вероятность), а летом, во время коротких ночей — наблюдать серебристые облака.
В отличие от обычных облаков, серебристые облака плавают за пределами плотных слоев атмосферы, на высоте около 80 — 100 км, где Солнце еще не зашло за горизонт. В результате на сумеречном небе они ярко светятся, отражая свет Солнца.
Даже на городском небе можно наблюдать быстро перемещающиеся на фоне звезд точки. Это искусственные спутники Земли. Некоторые спутники бывают очень яркие, например, Международная космическая станция. Спутники серии «Иридиум» еще ярче, кроме того, они ведут себя необычно: неожиданно вспыхивают и быстро затухают, заставая наблюдателя врасплох.
За городом на небе можно увидеть все то же, что и на городском небе, только прилагая меньше усилий и в большем количестве.
Серебристые облака на сумеречном небе Шотландии. Снимок сделан 19 июня 2018 года. Фото: Alan C Tough
Млечный Путь и туманности
Главная достопримечательность по-настоящему темного неба — Млечный Путь, слабосветящаяся туманная дорожка, дугой пересекающая небо. Лучше всего Млечный Путь виден в конце лета и в первую половину осени, хуже всего — весной.
Также на загородном небе можно увидеть несколько туманных пятнышек, похожих на облачка. Это туманности, галактики и далекие звездные скопления. Чтобы рассмотреть их как следует, вам потребуется как минимум бинокль, а лучше — телескоп.
В обычный любительский телескоп на загородном небе видны тысячи звездных скоплений, туманностей и галактик. Большинство этих объектов довольно тусклые и требуют определенного опыта при наблюдениях. Но есть среди них и простые, яркие и красивые объекты, от которых дух захватывает. Таковы, например, звездные скопления в Геркулесе и Персее, галактики М81 и М82 в Большой Медведице.
Кометы
Раз в несколько лет на небе появляется комета, достаточно яркая для того, чтобы ее можно было наблюдать невооруженным глазом. Кометы послабее, доступные для наблюдения в бинокль или небольшой телескоп, бывают на небе ежегодно — иногда даже по несколько штук.
Межпланетная пыль
Весной и осенью на загородном небе иногда можно увидеть очень слабый конус света, похожий на световой столб, бьющий в небо. Он наблюдается по вечерам на западе или ранним утром на востоке, из-за чего его часто называют ложным рассветом. Это зодиакальный свет — пылинки и метеорное вещество, которые плавают в межпланетном пространстве и отражают солнечный свет.
Зодиакальный свет над обсерваторией Ла-Силья в Чили. Фото: Юрий Белецкий/ESO
То же относится и к противосиянию, которое имеет природу, схожую с зодиакальным светом. Противосияние — это слабое туманное пятно в противоположной Солнцу точке неба. В отличие от зодиакального света, противосияние наблюдается ночью. Оно представляет собой межпланетную пыль, которая находится за орбитой Земли и отражает в нашу сторону солнечный свет.
Впрочем, противосияние и зодиакальный свет очень слабые явления. Они настолько тусклы, что увидеть их можно только на очень темном небе — в горах, в море, в степи или в тайге — там, где нет и намека на фонари.
Что можно увидеть на небе днем?
Солнце
Днем — главный объект для наблюдения Солнце. При наблюдении Солнца важно соблюдать меры предосторожности. Ни в коем случае не смотрите на Солнце прямым зрением днем, когда светило находится высоко в небе. Тем более нельзя смотреть на Солнце в обычный, не защищенный телескоп — можно ослепнуть.
Для наблюдений Солнца существуют специальные методы и инструменты.
Солнечные затмения
Во время полного солнечного затмения Луна загораживает от нас диск Солнца и становится видна солнечная корона — внешние слои атмосферы Солнца. Фото: Fred Espenak
Несколько раз в год случаются солнечные затмения — одни из самых необычных, фантастически-красивых и волнующих астрономических явлений. Во время полного солнечного затмения Луна полностью заслоняет от нас Солнце. Посреди белого дня вдруг наступает ночь, появляются звезды и планеты, а само Солнце выглядит как черный диск, окруженный красивым светящимся ореолом. Природа мгновенно затихает.
Солнечные затмения коротки — вся эта красота длится не более 7 минут; кроме того, полоса полного солнечного затмения очень узкая и шанс, что она пройдет над вашим городом, невелик. Поэтому многие любители астрономии отправляются в специальные поездки, чтобы увидеть затмение собственными глазами.
Частные солнечные затмения наблюдать проще, но они не так впечатляют, как полные. Разве что странно видеть Солнце, а не Луну, в виде светящегося серпика.
Частное солнечное затмение. Солнце скрыто за Луной не полностью и предстает в виде светящегося серпа. Фото: Evan Zucker
Как и в случае с Луной, Солнце может быть источником необычных и разнообразных атмосферных феноменов. Речь идет о гало, радугах, антигелии и прочих интересных штуках. Все они так или иначе связаны с преломлением солнечного света на мельчайших кристалликах льда, плавающих в атмосфере Земли. Некоторые из этих феноменов бывают очень впечатляющими. Например, паргелий — явление трех солнц на небе, два из которых ложные. Они расположены по бокам на одинаковом расстоянии от настоящего Солнца, создавая потрясающую по красоте картину.
Три Солнца на небе —достаточно редкое атмосферное явление, которое называется паргелий. Фото: Erik Axdahl/Википедия
Что еще?
Кроме Солнца на дневном небе можно наблюдать Луну и планеты. Увидеть их трудно, так как они почти сливаются с ярким фоном неба. Тем не менее, они все-таки могут случайно попасть в ваше поле зрения. Из планет днем можно увидеть Венеру и — с большим трудом! — Юпитер.
К сожалению, больше половины из этого списка не доступно обычному городскому жителю. Электрическое освещение и смог, скапливающийся над крупными городами, давно «убили» небо. Взгляните: даже в ясную ночь на нем видны только самые яркие звезды.
Как результат, сегодня мало кто может похвастать, что видел Млечный Путь, а ведь еще относительно недавно его наблюдение было общедоступно. То же касается наблюдения комет и других туманных объектов. Поэтому не расстраивайтесь, если какие-то из небесных светил вам не удается обнаружить в городе. Астрономия требует темного неба.
И все-таки познакомиться с небом и с некоторыми простыми астрономическими наблюдениями можно даже в городских условиях!
Как это сделать? Об этом я рассказываю на страницах этого блога.