В мире астрономии каждая новая загадка способна привести к революционным открытиям, и недавние события с обнаружением яркой радиовспышки не стали исключением. В июне 2024 года астрономы, используя один из самых мощных радиотелескопов в мире — Австралийский радиотелескоп ASKAP, — зафиксировали необычайно сильный и сверхкороткий сигнал, который, на первый взгляд, походил на далёкое космическое явление. Однако после долгих исследований оказалось, что источник сигнала находится гораздо ближе, чем ожидали учёные — всего в нескольких тысячах километров от Земли, и связан непосредственно с забытым старым спутником на орбите. Этот случай стал значимым не только для астрономии, но и для космических технологий и исследований космического мусора. ASKAP — Инновационный инструмент в изучении Вселенной Австралийский радиотелескоп ASKAP, расположенный в пустыне Западной Австралии, представляет собой уникальное комплексное оборудование, состоящее из 36 антенн, которые работают совместно, создавая своеобразный радиозонд с большим разрешением.
Это оборудование предназначено для поиска радиовспышек с быстрым временем протекания, известных как быстрые радиовсплески (Fast Radio Bursts, FRB), которые обуславливаются высокоэнергетическими событиями в далёких галактиках. В ходе наблюдения 13 июня 2024 года учёные заметили чрезвычайно короткий сигнал, длившийся всего около 30 наносекунд — это значительно меньше, чем любой из ранее известных быстрых радиовсплесков. Сигнал был настолько быстр и мощен, что задействовал все возможности оборудования ASKAP для его зафиксирования. Однако анализ особым образом «исчезающего» сигнала вызвал немало удивления и вопросов. Раскрытие тайны — сигнал от спутника с орбиты Вопреки ожиданиям, сигнал не имел характерного временного искажения, известного как дисперсия, присущей радиоволнам, проходящим через межзвёздное пространство.
Это обстоятельство подсказало, что источник сигнала находится относительно недалеко, в пределах нашей галактики или даже ближе — в околоземном пространстве. Дальнейший анализ с применением усечённого набора антенн ASKAP позволил определить примерное расстояние — около 4500 километров от центра Земли. Именно там находился старый советско-американский спутник Relay 2, запущенный в 1964 году и прекративший функционировать в конце 1960-х годов. Определение спутника как источника неожиданного радиосигнала оказалось большой неожиданностью, так как его системы были давно нерабочими. Таинственные «зомби-спутники» и космические вспышки В истории космических полётов известны случаи, когда прекращавшие работу спутники внезапно «просыпались», аstrономы называют такие объекты «зомби-спутниками».
Однако сигнал, зафиксированный от Relay 2, не похож на типичный воскрешающийся радиосигнал — он был слишком коротким и резким по времени, что полностью отличает его от ранее наблюдавшихся явлений. Учёные пришли к выводу, что наиболее вероятная причина вспышки — электростатический разряд, вызванный накоплением электрического заряда на поверхности спутника при воздействии плазмы космического пространства. Подобный эффект легко сравнить с электрическим разрядом, возникающим при трении об ковёр. Спутник, несмотря на свою «мертвую» природу, может накапливать заряд и вдруг разрядиться, посылая радиосигнал. Такого рода разряды довольно распространены и фактически представляют серьёзную угрозу для космической техники, однако продолжительность типичных электростатических разрядов значительно превышает время спектра сигнала, зарегистрированного ASKAP.
Кроме того, геомагнитная обстановка в момент наблюдений была спокойной, что делает это объяснение сложным для полной уверенности. Альтернативная гипотеза связана с ударом микрометеороида. По расчётам, частица размером всего несколько микрограмм, двигающаяся на скорости порядка 20 км/с, могла вызвать вспышку радиосигнала при столкновении с корпусом спутника. Вероятность того, что именно такой случай имел место, учёные оценивают примерно в один процент, но подобные события действительно происходят, и их последствия иногда фиксируются современными спутниками и телескопами. Аналогичный удар уже был зафиксирован, например, телескопом Джеймса Уэбба в середине 2022 года.
Вклад открытия в науку и технологии Наблюдения и понимание природы подобных ярких и сверхкоротких радиосигналов важны не только для астрономии, но и для радиотехнических исследований, связанных с контролем и мониторингом состояния космических аппаратов и спутников. Возможность фиксировать такие сигналы позволяет учёным и инженерам следить за электростатическими явлениями в космосе, выявлять угрозы повреждений аппаратуры и прогнозировать её работу. Рост количества спутников на орбите Земли увеличивает потенциальные риски столкновений и взаимных помех, так что разработка эффективных способов обнаружения и анализа подобных коротких радиовсплесков становится всё более актуальной задачей для международного космического сообщества. Кроме того, техника, использованная в рамках этого исследования, показывает, что современные радиотелескопы способны изучать космические явления с рекордно высоким временным разрешением, что открывает перспективы для новых открытий в астрофизике. Быстрые радиовсплески, как показала практика, могут быть источником ценной информации о структуре и составе межзвёздного и межгалактического пространства, а также служить инструментом для изучения «пропавшей» материи во Вселенной.
Заключение Обнаружение сверхкороткой яркой радиовспышки и её последующее исследование позволили астрономам не только приблизиться к разгадке загадки необычного космического сигнала, но и подчеркнули необходимость постоянного мониторинга и анализа космического пространства с использованием передовых технологий. Этот случай с Relay 2 напоминает, что границы между астрономией, космической техникой и радиотехникой размыты, и успех каждого из направлений зависит от мультидисциплинарного подхода. Наблюдения ASKAP подтвердили, что даже устаревшие объекты на орбите могут стать непредсказуемым источником радиосигналов, и что перед нами лежит большой потенциал для дальнейших исследований и контроля космической среды. Учёные уверены, что с ростом возможностей инструментов и погружением в детали сигналов мы сможем найти многие ещё более удивительные феномены, проливающие свет на нашу Вселенную и нашу собственную планету в космосе.
