Thierry Legault

Les méga-constellations de satellites (Starlink etc.)

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Bonne idée de replanter ici une problématique nouvelle / à une Tesla rouge

merci

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Dans l'autre post, ce n'est pas de la résignation de ma part Thierry, c'est juste un constat objectif sur les voie d'entraves possible à cette croissance exponentielle frisant le délire technologique.

Il n'y en a pas, et c'est un fait, la communauté des astram et des pros représente un pourcentage fifrelinesque de la population mondiale, et même en système démocratique, la voix que l'on entends est toujours celle de la majorité sur celle des minorités....

Ca veut probablement dire qu'il va falloir travaille plus dur à faire sauter proprement les traces de ces cochonneries sur les clichés, choisir ses dates de prises de vue, sélectionner les zones ou ils ne seront pas éclairés, etc, etc, etc....

Suis peut être un peu trop optimiste, mais il restera des moyens de le faire (sélections de patch non polluées sur un champs large, on sais faire déjà faire en planétaire avec la turbulence).

Il va y avoir du taff en traitement du signal et traitement de l'image, mais si il y a des codeurs fous capable de le faire, les solutions arriveront.

Ou alors faudra se contenter de faire du champs étroit pour augmenter la probabilité de ne pas retrouver ces merdouilles sur les brutes.

 

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Thierry,

 

j'aiun souci avec ton calcul, sa première partie du moins.

Tu raisonnes en considérant une densité surfacique uniforme des satellites, et un ciel de 40000 degrés carrés, ce qui te situe au centre de la Terre.

 

Si on se positionne à la surface terrestre le nombre de satellites visibles au-dessus de l'horizon est celui présent à l'intérieur d'un cône de sommet le centre de la Terre et de demi angle au sommet arccos(R/(R+h)) avec R le rayon terrestre et h l'altitude de l'orbite des satellites, si on les suppose tous à la même altitude, pour simplifier.

 

avec R=6350km et h=500 km, ça donne un demi angle au sommet de 22 degrés.

 

l'angle solide correspondant est égal à 0,46 stéradian, et intercepte donc 0,46/(4*Pi) = 3,65% de la sphère à la surface de laquelle orbitent les satellites.

 

Dans ton hypothèse de 100000 satellites, orbitant à 500 km d'altitude, ce sont donc 365 satellites qui seront visibles en même temps au-dessus de l'horizon, dans un ciel de 20000 degrés carrés (une demi sphère), soit un satellite pour 55 degrés carrés dans le champ de vision de l'observateur.

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il y a 43 minutes, Kirth a dit :

Si on se positionne à la surface terrestre le nombre de satellites visibles au-dessus de l'horizon est celui présent à l'intérieur d'un cône de sommet le centre de la Terre et de demi angle au sommet arccos(R/(R+h)) avec R le rayon terrestre et h l'altitude de l'orbite des satellites, si on les suppose tous à la même altitude, pour simplifier.

 

bien vu, ça diminue nettement la quantité effectivement, même s'il en reste encore pas mal et que ça pollue bien le grand champ (et à l'œil nu) : il n'y a que 300 étoiles sous la magnitude 3,5 et 1000 sous m4,5 (donc une petite moitié visible à un instant donné), ça ferait donc à peu près autant d'étoiles que de satellites visibles si ceux-ci sont à m4

 

Edited by Thierry Legault
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il y a 33 minutes, brizhell a dit :

Dans l'autre post, ce n'est pas de la résignation de ma part Thierry, c'est juste un constat objectif sur les voie d'entraves possible à cette croissance exponentielle frisant le délire technologique.

Il n'y en a pas, et c'est un fait, la communauté des astram et des pros représente un pourcentage fifrelinesque de la population mondiale, et même en système démocratique, la voix que l'on entends est toujours celle de la majorité sur celle des minorités....

 

Je ne suis pas d'accord, il n'y a pas que le nombre qui compte et de plus, ce n'est pas forcément tout ou rien.

 

Elon Musk est visiblement préoccupé par son image et sa "mission" d'aider l'humanité : fabriquer des voitures "propres", coloniser Mars, "offrir" Internet à la Terre entière...En tout cas, un partie de la com de ses boîtes est basée là-dessus. Si on peut suggérer qu'on se souviendra de lui non pas comme un bienfaiteur mais comme le premier à avoir défiguré le ciel, ça peut les pousser à faire des efforts pour mieux camoufler leurs satellites. Et/ou pousser les futurs projets, dont la conception n'est pas encore terminée, à prendre en compte cette contrainte.

 

Je ne sais pas si ça peut marcher, mais je suis sûr d'une chose : si on ne fait rien, il ne se passera rien !

 

 

Edited by Thierry Legault
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Complètement d'accord, mon propos était juste de donner un chiffre plus juste, mais sur le fond, un satellite par carré de 7,5 * 7,5 degrés, cest déjà du grand n'importe quoi.

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il y a une heure, Kirth a dit :

Dans ton hypothèse de 100000 satellites, orbitant à 500 km d'altitude, ce sont donc 365 satellites qui seront visibles en même temps au-dessus de l'horizon

 

L'hypothèse de Thierry n'était que 10 000 satellites, pas 100 000. Mais avec 10 000 ça correspond bien à tes résultats de 365 satellites visibles au-dessus de l'horizon.

 

Hélas, 100 000 satellites semble aussi envisageable à terme, sachant que Musk à lui tout seul voudrait en envoyer 40 000 ! (Et qu'il y aura bien d'autres de toutes nationalités dans son sillage, oui 100 000 ça pourrait bien être le cas un jour). Dans ce cas vous voyez un peu le résultat... on approcherait du nombre absolument indigeste de 4 000 satellites visibles au-dessus de l'horizon ! ¬¬

 

Laissez-moi vous dire qu'en visuel, ça va être un cauchemar. :( Car en imagerie, que les techniques d'effacement soient ou non au point pour le moment, elles ont au moins le mérite d'exister et elles pourront toujours être améliorées à l'avenir, sans doute. Mais sur le ciel à l'oeil nu, jusqu'à preuve du contraire, effacer un satellite à magnitude 3 ou même 4, ben...

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Concernant les calculs ci-dessus :

 

Le nombre peut être encore plus "réduit" si on considère qu'un satellite a beaucoup plus de "chance" de se situer à quelques degrés au dessus de l'horizon ( donc peu problématique ) plutôt qu'au zénith. Je n'ai pas les outils mathématiques pour le faire là en 10 secondes, mais je suis à peu près certain que la densité de satellite/degré carré au zénith ( ou même simplement sur une zone du ciel "utilisable" ) serait encore bien moins importante que la valeur proposée par Kirth.

 

Ceci mis à part, je suis évidemment pour toute action visant à décrédibiliser ce truc.

On a un moyen de déterminer leur magnitude/position ? notamment concernant ceux déjà en orbite stable, j'aimerais estimer leur magnitude...

 

Romain

 

P.S :

En fait pour le zénith le calcul est simple... nous sommes en gros 14 fois plus près de la sphère starlink que du centre de la terre. Donc, le nombre de satellite par degré carré au zénith nous apparaît 14x14 fois moins important que si nous étions positionnés au centre de la terre.

Thierry a fait ce calcul plus haut, cela revient donc à une valeur moyenne de... 1 satellite pour 4x14x14 = 784 degrés carrés.

En d'autres termes, une "chance" sur 784 de chopper un starlink en faisant une pose instantanée avec un champ de 1x1 degré au zénith.

 

Une autre manière de voir la chose : Si un starlink se situe au zénith et que le maillage est régulier, les quatre plus proches doivent se situer à une hauteur d'environ 62°, à une vache près.

 

Évidemment, la densité augmente a mesure que l'on se rapproche de l'horizon

 

L'autre implication de tout ça, c'est que la densité de satellites augmente si l'orbite est plus haute. Mais à mon sens on ne dépassera pas beaucoup ces valeurs... tout simplement parce que le but de l'entreprise étant la couverture réseau, il est inutile d'avoir un trop grand nombre de satellites visible par point du globe. ( comme pour le gps en somme )

Seulement, si on veut utiliser à chaque fois les satellites les plus proches pour diminuer la latence ( donc suffisamment hauts de notre point de vue ), on voit que même à en envoyer des quantités industrielles, le nombre de satellites "utiles" est finalement comparable au nombre de satellites gps détectés par nos appareils...

Edited by Roch
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Les constellations ne sont pas équiréparties dans le ciel, je vous recommande de regarder cela : 

 

 

Vous comprendrez que 12K ou 40K n'ont pas vraiment de sens.

Vous comprendrez aussi que lorsque d'un plan orbital passera dans le champ de votre télescope, cela sera un défilé sur le capteur pendant un moment.

 

Je ne suis pas convaincu de l'architecture de Starlink qui prône une connectivité directe entre l'utilisateur et le satellite. Je pense que cela sera réservé à des applications spécifiques comme des plateformes pétrolières et des sites industriels reculés.

 

La vidéo suivante montre que le modèle actuel, sans liaison intersatellite,  est limité en demandant beaucoup de bonds sol-LEO et LEO sol :

 

 

 

Or ce qui n'est pas mentionné me semble-t-il dans cette vidéo, c'est la dégradation du signal, même RF, dans l'atmosphère. Les bandes Ka, V et surtout W redeviennent sensibles aux nuages et pluie, et même à la turbulence. De plus installer un tel maillage de station sol sera très couteux.

 

En fait ce qui sera la solution vers laquelle nous allons tendre est un maillage complet en orbite par laser, et un seul bond sol-LEO et LEO-sol.

 

Je pense, et je ne suis pas le seul, que la solution finale sera un réseau de satellite maillé dynamiquement par laser, et un réseau de distribution pas infrastructure fixe ou Wireless  (fibre dans les  payes développés, 5G en pays émergent et zone blanches).

Ce qui ne demande pas beaucoup de satellites (3000 par constellation est suffisant), et permet de shunter les telcos sur les liaisons intercontinentales et sur les plaques régionales.

 

Et à la fin, la liaison sol-LEO sera aussi en optique car c'est l'évolution à suivre. Quelques dizaines d'optical  ground stations permettrons de couvrir une zone continentale avec une disponibilité de 99.99% (la taux de disponibilité est moins ambitieux que les 99.999% des telcos classiques).

 

Ce qui me paraît plus gênant, ce sont les projets de couverture LEO pour des liaisons directes LEO-5G qui elles demanderaient une forte couverture des plans orbitaux et sur les orbites un peu plus basses, c'est plutôt l'approche asiatique.

 

Pour en revenir au sujet, il faut vous mettre d'accord ! Thierry parle de Mag 3 ou 4 à 550km, et un observateur dans l'autre fil mentionnait Mag 5 ou 6 sur les satellites déjà en orbite finale.

Ce n'est pas du tout la même chose !

 

 

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Il y a 9 heures, Cédric Perrouriefh a dit :

L'hypothèse de Thierry n'était que 10 000 satellites, pas 100 000. Mais avec 10 000 ça correspond bien à tes résultats de 365 satellites visibles au-dessus de l'horizon.

 

 

Faute de frappe dans mon message, mais l'application numérique était bien faite avec dix mille.

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Il y a 7 heures, Roch a dit :

Je n'ai pas les outils mathématiques pour le faire là en 10 secondes, mais je suis à peu près certain que la densité de satellite/degré carré au zénith ( ou même simplement sur une zone du ciel "utilisable" ) serait encore bien moins importante que la valeur proposée par Kirth.

 

Tout à fait, mon calcul visait à évaluer le nombre de satellites visibles, donc ensuite je n'ai obtenu qu'une moyenne.

ton calcul suivant pour évaluer ce qui se passe autour du Zénith me semble tout à fait pertinent.

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Dans vos calculs, vous n'évoquez jamais le cône d'ombre de la Terre,  je ne comprends pas ce point : il me semble, que les satellites en orbite plus ou moins basse passent forcément dans le cône d'ombre… En clair, en pleine nuit, si on photographie au méridien et haut dans le ciel,  on devrait pas être gêné, nan ?

 

 

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Le rendu en temps réel me paraît cohérent.

Mais là c'est Juin, le worst case.

 

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Il y a 2 heures, Superfulgur a dit :

Dans vos calculs, vous n'évoquez jamais le cône d'ombre de la Terre,  je ne comprends pas ce point : il me semble, que les satellites en orbite plus ou moins basse passent forcément dans le cône d'ombre… En clair, en pleine nuit, si on photographie au méridien et haut dans le ciel,  on devrait pas être gêné, nan ?

 

Nicolas en a parlé dans l'autre fil.

 

J'ai filmé ce matin en IDF le passage des satellites du premier lancement (de novembre), ils sont maintenant à 530 km d'altitude. On les voit sortir un à un du cône d'ombre, quand j'ai commencé à filmer l'un sort de la Grande Ourse, à 70° de hauteur, alors que le soleil est encore à -23° sous l'horizon. Un autre sort plus à l'ouest sous Mizar, à 80° de hauteur, avec un soleil à -21,5°.

 

Par calcul, on trouve qu'un satellite à 530 km peut apparaître au zénith quand le soleil est à -22,5°, donc c'est cohérent. Ca veut dire qu'à ce moment, on a encore environ la moitié du ciel où les satellites sont visibles.

 

Je rappelle que le crépuscule astro correspond à -18°, donc on était encore largement en "pleine nuit".

 

Après, c'est sûr que si on attend que le soleil soit encore plus bas sous l'horizon (quand on peut : de l'endroit où j'étais ce matin, le soleil ne descend jamais plus bas que -23° entre mi-mai et fin juillet !) et/ou viser du côté du ciel à l'opposé du soleil, alors oui on peut les éviter. Ca fait juste des contraintes en plus, des nuits exploitables plus courtes voire des objets en moins (on fait comment pour photographier une Hale-Bopp ou une McNaught, on attend le milieu de nuit quand elle est couchée ? Et pour les time-lapse aussi ?). Comme si l'astro n'était déjà pas une activité contraignante et difficile à pratiquer pour beaucoup d'entre nous ! (le peu de nuits disponibles à cause de la météo, de sa dispo personnelle, prendre la voiture voire l'avion pour s'éloigner de la pollution lumineuse etc.). A ce train-là on finira par n'avoir plus qu'une poignée d'acharnés qui font des photos du ciel, et les autres regarderont ces photos sur FB et les forums...:/

 

 

Edited by Thierry Legault
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1 hour ago, Denis CORRECHER said:

 

J'imagine les prochaines soirées publiques à l'observatoire avec ces grappes de petits points lumineux qui se glisseront parmi les étoiles... J'en salive d'avance.

 

On y pense peu, mais ces satellites seront également les premiers à émettre en bande V, entre 40 et 75GHz. C'est une bande d'observation radio qui disparaît noyée dans le rayonnement artificiel, bande pourtant riche en raies. Et contrairement à l'optique où l'on peut passer entre les traînées lumineuses, le ciel sera ici intégralement et continuellement en plein "jour".

 

Pour ne rien arranger, il faudra plus de puissance pour émettre dans cette bande, ce qui aveuglera d'autant plus les détecteurs des équipements d'observation, évidemment sensibles.

 

Les radio-astronomes sont ravis...

 

Quote

"The prospects for radioastronomy are arguably even worse than for the optical side," said Clements [David Clements, an astronomer at Imperial College London].

 

This is for two reasons, Clements said: firstly to transmit data to provide internet Starlink will have to use a broad range of frequencies, and second, the number of satellites circling the Earth will cover an extremely large area of the Earth's surface.

 

"The footprint of these satellites is going to be much, much bigger than ground-based transmitter making it much harder to establish preserves," Clements said. "They are going to be blinding the radio telescopes, possibly quite literally if the signals are going to be strong enough to damage the receivers that we're working with," he added.

 

https://www.businessinsider.fr/us/spacex-darkened-starlink-internet-satellites-astronomy-explainer-2020-1
 

Quote

If the satellites aren’t turned off “the scenario is like trying to see a firefly in the vicinity of the sun. It would be incredibly bright,” she says. In the world of radio astronomy, a satellite beaming internet down to Earth might as well be a floodlight.

 

 

Mais l'industrie spatiale a déjà la solution, doublée d'un nouveau marché : on enverra les radio-télescopes dans l'espace, et pourquoi pas sur la face cachée de la Lune !

 

Quant à la terre désormais opacifiée dans cette nouvelle bande, l'electrosmog gagnera encore quelques mV/m, qu'importe les risques sanitaires potentiels liés à cette deferlante de rayonnement polarisé, et qu'importe s'il n'y aura nulle part où l'éviter.

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Merci @Thierry Legault, autre question, quand on fait nos photos Deep Sky, souvent, on pose court, disons 30 secondes, pour fixer les idées, et d'ailleurs, le LSST va aussi poser très court, 15 secondes.

Disons qu'on fasse, pour fixer les idées, 100 poses de 30 secondes. Il me semble que forcément la fusion des 100 images baisse énormément la luminosité des "parasites", avions et satellites. Perso, en fait, je supprime avant ces images polluées, généralement, à la louche, je dirais 5 % des poses, du coup, je sais pas trop ce qui se passerait si je les laissais…

 

Ya un calcul, pour quantifier le niveau de lumière laissé par une trace en fonction du nombre de poses ? Si une trace est laissée sur une pose sur 100 poses, on la voit encore ? 

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Il y a 2 heures, Superfulgur a dit :

Disons qu'on fasse, pour fixer les idées, 100 poses de 30 secondes. Il me semble que forcément la fusion des 100 images baisse énormément la luminosité des "parasites", avions et satellites. Perso, en fait, je supprime avant ces images polluées, généralement, à la louche, je dirais 5 % des poses, du coup, je sais pas trop ce qui se passerait si je les laissais…

 

J'en avais parlé sur l'autre post aussi, mais actuellement la solution la plus "sûre" pour les retirer est bien d'enlever totalement l'image. On peut quand même camoufler pas mal de choses avec un empilement utilisant un algorithme type sigma-clipping, mais avec des résultats assez variables ( en tout cas d'après l'expérience que j'en ai et ce que j'ai pu observer chez d'autres personnes )

 

Ceci étant, si on pouvait enlever uniquement la zone de l'image affectée par le satellite lors de l'empilement ( plutôt que de retirer toute l'image à chaque fois ), même avec 1 million de starlink l'effet néfaste du  bazar serait parfaitement contenu. Une trainée sur une image, c'est 99% de l'image qui reste bonne a utiliser...

A mon avis pondre un programme en ce sens serait bénéfique pour pas mal d'autres objets "parasites" ( du genre avions, astéroïdes, filantes, etc... )

 

Romain

Edited by Roch
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il y a 24 minutes, Roch a dit :

J'en avais parlé sur l'autre post aussi, mais actuellement la solution la plus "sûre" pour les retirer est bien d'enlever totalement l'image.

 

Vous me donnez sacrément envie de tester ça, la prochaine fois que je fais 240 poses de 30 secondes… Une série avec toutes les merdes (pour moi, c'est surtout les avions, comme ma dernière Orion vers Chartres, y'en avait plein, peut-être la descente vers Orly) et ensuite une série avec toutes les traces enlevées.

 

Merci, en tout cas, ça donne envie de regarder. 

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il y a 38 minutes, Roch a dit :

A mon avis pondre un programme en ce sens serait bénéfique pour pas mal d'autres objets "parasites" ( du genre avions, astéroïdes, filantes, etc... )

 

Ça risque donc de fortement perturber les programmes de recherches d'astéroïdes et autres plutinos... :|

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Il y a 3 heures, Denis CORRECHER a dit :

Ce qui me débecte le plus c'est de constater qu'un trop grand nombre d'astrams (à mon goût), ici même, semble accepter sans rechigner cette dégradation supplémentaire du ciel nocturne.

 

Je ne sais pas si je dois me sentir visé, mais pour que ce soit bien clair, je ne cautionne pas du tout le projet starlink. Même si l'idée de l'internet mondial me paraît séduisante, vu la manière avec laquelle c'est réalisé, le "prix" environnemental à payer, la probabilité que ça foire, et plein d'autres trucs encore, je trouve que c'est une abomination sans nom.

 

Mais maintenant quoi ? J'ai signé plusieurs pétitions, j'en ai parlé autour de moi, je fais une animation astronomique prochainement et j'ai déjà prévu d'insister lourdement sur le sujet... si vous avez des idées allez-y, je suis preneur. Une manif ? Un procès ? Un blocus des camions de spaceX ? qui sait, ça pourrait bien marcher ; le chantier du TMT a été arrêté plusieurs années pour des raisons idéologiques finalement assez similaires.

 

Mais en attendant tout ça, ben plutôt que de ne rien faire et me reconvertir vers le tricot tout en maudissant spaceX sur 5 générations, je préfère envisager la chose et me préparer à cette éventualité. Donc tant que rien ne bouge, vu la conjecture, oui, cette situation, il va bien falloir l'accepter... parce que de l'astro, j'en ferai jusqu'à la fin de la fin, ça soyez-en certains.

 

Romain

Edited by Roch
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il y a 27 minutes, Kaptain a dit :

 

Ça risque donc de fortement perturber les programmes de recherches d'astéroïdes et autres plutinos... :|

 

Non je ne pense pas, il est très facile de discriminer les deux... la vitesse apparente d'un satellite est infiniment supérieure à celle d'un astéroïde. Donc avec un bon paramétrage de la réjection et/ou des temps de pose, on s'en sort.

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