Космическое зеркало, которое светит ночью

Зеркало размером 18 на 18 метров на высоте 600 километров, способное направить на ночной город пятно света яркостью с полную Луну. Компания Reflect Orbital готовит к запуску первый такой спутник, а к 2035 году хочет вывести на орбиту 50 тысяч. Астрономы в ужасе.

Свет по заказу

Первый спутник Reflect Orbital называется Eärendil-1. Это лист отражающего материала 18 на 18 метров: при запуске он сложен, а на орбите раскрывается. Двигатели поворачивают зеркало так, чтобы солнечный свет падал туда, куда нужно компании.

Летать Eärendil-1 будет на высоте 600–650 километров, популярной у коммерческих спутников. Пятно света на земле получится диаметром около пяти километров и яркостью как при полной Луне над головой. Зеркало несётся со скоростью примерно 7,5 километра в секунду, поэтому одно и то же место оно освещает минуты четыре, а потом уходит за горизонт.

Компания, базирующаяся под Лос-Анджелесом, рассчитывает продавать «солнечный свет по требованию»: освещать районы бедствий для спасателей, ночные фестивали и солнечные электростанции, чтобы те работали круглые сутки. Если испытания пройдут удачно, к 2030 году Reflect Orbital хочет иметь 5000 зеркал, а к 2035-му — 50 тысяч. Будущие зеркала должны быть крупнее, около 54 метров в поперечнике, и светить с силой до четырёх полных Лун. Выстроенные цепочкой, они будут сменять друг друга: новое появляется над горизонтом как раз тогда, когда уходит старое.

Для сравнения: зеркало, которое с 2006 года освещает главную площадь итальянской деревни Виганелла в горной долине, имеет площадь 40 квадратных метров — в восемь раз меньше орбитального — и стоит на склоне горы напротив.

Такое уже пробовали

В 1960-х годах NASA и Министерство обороны США изучали возможность повесить на геостационарной орбите, в 36 тысячах километров от Земли, зеркало шириной 600 метров. Одной из целей было освещать небо над Вьетнамом во время боёв. Проект упёрся в стоимость и практические трудности и так и остался на бумаге.

В 1993 году Россия развернула в космосе 20-метровое зеркало, и по Европе пробежало пятно отражённого света. Эксперимент должен был показать, что так можно освещать Сибирь в долгие зимние ночи. Луч почти целиком закрыли облака, но космонавты на станции «Мир» успели снять происходящее. Сама станция теперь лежит на дне Тихого океана у точки Немо — главного кладбища космических аппаратов.

«Безумный проект»

Астрофизик Джонатан Макдауэлл с 1989 года ведёт каталог всех рукотворных объектов в космосе — подробнее, чем у большинства правительств. «Это безумный проект, — говорит он. — Люди не понимают, что темнота — это хорошо».

Главная претензия учёных — рассеяние. Свет, идущий с орбиты к земле, рассеивается на молекулах воздуха, поэтому луч не останется аккуратным пятном. Астрофизик Гаспар Бакош из Принстонского университета с коллегами смоделировал его на компьютере. Даже нынешний Eärendil-1 может быть виден как мутный световой столб на горизонте с расстояния до 14 километров. Одно 54-метровое зеркало в тёмной местности даст свечение ярче полной Луны на расстоянии больше 30 километров. Астрономам оно будет мешать в радиусе до сотни километров, а внутри луча звёзд не видно вовсе.

Оливье Эно из Европейской южной обсерватории подсчитал, что к 2035 году весь планируемый флот добавит на небо несколько сотен объектов яркостью с Венеру. В радиусе нескольких сотен километров от луча ночное небо станет в три-четыре раза светлее, чем сейчас, и даже в самых тёмных местах будет выглядеть как над пригородом. Reflect Orbital с этими расчётами не согласна. Компания обещает, что луч можно выключить мгновенно, наклонив зеркало, а вне луча спутник будет выглядеть как ещё одна звезда.

В обсерватории Макдональд в Техасе уже готовят программы, чтобы следить за траекторией спутника и вовремя прерывать наблюдения. По словам астрономов, луч, пойманный телескопом среднего размера, может повредить глаза наблюдателя или аппаратуру. Компания считает этот риск крайне низким.

Небо и так тесное

Зеркала — лишь самая заметная часть проблемы. По подсчётам Макдауэлла, число действующих спутников выросло с 2000 в 2018 году до более чем 16 тысяч сейчас. К 2030 году искусственных «звёзд» в тёмном небе может стать столько же, сколько видно настоящих. Уже сейчас спутники оставляют полосы на снимках телескопов, и обсерваторию имени Веры Рубин в Чили годами готовили к тому, чтобы справляться с ними. «Самое досадное, что ты никогда не узнаешь, чего не открыл», — говорит астроном Мередит Роулз.

Биологи добавляют своё: ночной свет сбивает суточные ритмы, поведение ночных животных и миграции птиц и насекомых. Что сделает одно зеркало, которое светит несколько дней в году, пока неизвестно. Постоянная подсветка ночи — другое дело.

Астрономы Апарна Венкатесан и Джон Барентайн даже придумали слово для тоски по утраченному тёмному небу — «ноктальгия». Барентайн видел визуализации луча Reflect Orbital. «Если вы в нескольких километрах от луча, это выглядит так, будто приземляется инопланетный материнский корабль», — говорит он.