Starlink v1.0 L28 + 2. stupeň Falconu 9 na parkovacej dráhe

 

Obr. 1: 26.5. 2021, čas 21:24 SELČ, exp. 1,6 sec; prelet 2. stupňa rakety Falcon s ešte spojenými satelitmi Starlink várky L28 iba 25 minút po svojom štarte 

Ešte stále presvetlená súmračná obloha zvyčajne nedáva fotografom nočnej oblohy veľké šance na zaujímavé fotografie. A ak áno, musí to byť niečo skutočne výnimočné. 26. mája 2021 o 20:59 SELČ som online sledoval štart už 28. operačnej várky satelitov Starlink z Floridy. Od začiatku mi bolo jasné, že štart so sklonom 53° v tomto čase ponúkne o niečo vyše 20 minút možnosť na sledovanie jeho nákladu aj naživo. Počas preletu, ktorý mal byť z nášho územia veľmi dobre viditeľný, bol totiž druhý stupeň aj so 60-timi Starlinkami stále spojený na tzv. parkovacej dráhe. Až o niekoľko desiatok minút mal urobiť nad Indickým oceánom ešte jeden zážeh, ktorým Starlinky dopravil na stabilnú orbitu. Až po ňom sa od neho oddelili a štart mohol byť prehlásený za plne úspešný.

Obr. 2: 21:23 SELČ, exp. 1,6 sec; stále spojené teleso rakety a jej nákladu počas kulminácie vo výške asi 50°

Napriek stále presvetlenej oblohe sledovanie spojeného telesa rakety a satelitov nesklamalo - dosahovali jasnosti cez -2 magnitúdy! Nie je sa čo diviť, jasnobiely raketový stupeň Falconu aj so Starlinkami na palube presahuje 25 metrov. Fotografovaním tohto pozorovania som tak vykompenzoval obdobný prelet spred niekoľkých týždňov, keď som len vizuálne pozoroval spojené teleso rakety a Starlinkov várky L25, bohužial bez fotoaparátu.

Obr. 3: 21:24 SELČ, exp. 1,6 sec; jasnosť dosahovala asi -2 mag, kvôli presvetlenej oblohe bola kratšia expozícia nevyhnutnou

Týmto štartom má už SpaceX dostatok satelitov pre naplnenie prvej fázy budovania megakonštelácie Starlink, ktorá zahŕňa orbitálne inklinácie 53°. A to dokonca so značnou rezervou, keďže dokopy na ňu potrebuje 1584 satelitov, s várkou L28 ich je už ale až 1634.

Obr. 4: 21:24 SELČ, exp. 2 sec; stupeň so Starlinkami klesá k obzoru, o niečo vyše pol hodinu došlo nad Novým Zélandom k ich rozdeleniu

Starlink v1.0 L27

 

Obr. 1: 23.5. 2021, kompilácia deviatich snímok s expozíciou 4 sekundy fotografovaná v čase od 22:37 do 22:38 SELČ, zobrazujúca zenitový prelet skupiny 10-tich Starlinkov z várky L27, ich jasnosť bola cca 1 mag

V priebehu mája 2021 došlo už k trom štartom Starlinkov a ku koncu mesiaca sa chystá štvrtý. Označenie várky L27 sa môže zdať trochu zavádzajúce, keďže v skutočnosti štartovali ešte pred posledne pozorovanými Starlinkami L26, a to konkrátne už 9. mája. Aj 2 týždne po štarte sú ale stále veľmi dobre pozorovateľné, čo sa pekne ukázalo aj pri prelete z 23. mája. Starlinky boli rozdelené do dvoch hlavných skupín, pričom prvá, najpočetnejšia (s takmer 50 satelitmi) prelietavala v čase od 21:54 do 21:59 a kulminovala vo výške cca 45°. Z tohto preletu som urobil niekoľko fotografii, na ktoré sa prekvapivo votrelo aj niekoľko satelitov z vysokej várky L26 (viď obr. 3 a 4).

Obr. 2: 21:58 SELČ, exp. 2,5 sec; na fotografii možno nájsť celkovo 9 Starlinkov várky L27 na Mesiacom presvetlenej oblohe (ukrýva sa za stromom). Jasnosť satelitov dosahovala asi 2 mag.

Druhá skupina o počte len 10 satelitov kulminovala priamo v zenite v čase od 22:37 do 22:38, pričom z tohto preletu som urobil celkovo 9 fotografii, ktoré som následne spracoval do GIFu uvedenom na obr. 1. Táto skupina sa pohybovala na dráhe okolo 350 km, napriek tomu bola vďaka priaznivejšiemu preletu jasnejšia (asi 1 mag), ako nižšia prvá (výška okolo 330 km), ktorá v maximách dosahovala asi 2 mag.

Obr. 3: 21:59 SELČ, exp. 2 sec; okrem 9 Starlinkov várky L27 si vľavo možno všimnúť aj prvé 2 z várky L26, ktoré sa pohybujú vo výške až 560 km, no dosahujú pomerne jasných 3,5 mag

Vcelku veľká jasnosť Starlinkov z posledných niekoľko várok je prekvapením, nakoľko po úpravách v nastavení sklonu masívnych solárnych panelov, ktoré SpaceX po tlaku astronomickej verejnosti začala na satelitoch používať od leta minulého roku, sa podarilo jasnosť Starlinkov na prechodovýh dráhach pomerne výrazne znížiť. Táto zmena síce nezabezpečila ich "zneviditeľnenie" pri každom prelete, no pri väčšine menej priaznivých preletov ich urobila naozaj ťažko sledovateľnými už prvých niekoľko dní po štarte (viď napr. pozorovanie várky L7 z júna 2020). No z posledných pozorovaní rôzne orientovaných preletov to vyzerá tak, že sa na to SpaceX opätovne, jemne povedané - vykašlala :). Alebo je za tým iný dôvod, o ktorom ale jaksi zatiaľ ťažko polemizovať.

Obr. 4: čas 21:59 SELČ, exp. 4 sec; posledných 7 satelitov z preletu najpočetnejšej skupiny L27 a 3 Starlinky L26

Starlink v1.0 L26

 

Obr. 1: 18.5. 2021, čas 22:09 SELČ, exp. 10 sec; druhá skupina Starlinkov prechádza popod súhvezdie Lýra. Krátko po ukončení tejto expozície preletel v tejto časti oblohy jasný červeno-zelený bolid o jasnosti asi -5 mag
 

Večer 18. mája prial nielen pozorovaniu čínskej stanice, ale aj najčerstvejšej várky Starlinkov, vypustených necelé 3 dni predtým. Tentokrát to však bolo trochu netradičnejšie pozorovanie, nakoľko Starlinky boli vypustené na naozaj neštandardnú dráhu. Vo väčšine prípadov sú tieto satelity vynesené na veľmi nízku dráhu o priemernej výške do 300 km, z ktorej potom postupne stúpajú na operačné orbity vo výške 550 km. Pri štarte L26 však boli Starlinky vynesené až do výšky 580 km, teda až nad operačnú dráhu! Tým pádom sa ich cesta na operačné dráhy prvýkrát začne znižovaním, nie zvyšovaním orbity.

Obr. 2 : čas 22:05 SELČ, exp. 8 sec; prvá skupina satelitov z várky L26, čiastočne schovaná za miernou oblačnosťou. Voľným okom boli satelity viditeľné len slabo
 

Hlavným dôvodom pre takúto neštandardnú počiatočnú dráhu bolo to, že štart L26 bol zdielanou misiou, na ktorej boli okrem Starlinkov vypustené aj menšie satelity Capella Synthetic Aperture Radar a Tyvak-0130, ktoré sa potrebovali dostať do tejto výšky a z nižšej dráhy by to sami nezvládli. Kvôli tomu bolo aj vypustených nie štandardných 60 Starlinkov, ale len 52, čo však nie je vôbec problém, keďže ako som spomínal aj v minulom článku, SpaceX sa blíži k dokončeniu prvej fázy megakonštelácie so satelitmy s inklináciou 53°. Konkrétne k dnešnému dňu je po odrátaní nefunkčných a deorbitovaných satelitov na dráhe 1577 funkčných Starlinkov z potrebných 1584 (tieto údaje mám z pekne prehľadnej stránky Jonathana McDowella).

Obr. 3: 22:07, exp. 8 sec, skupina sa konečne vynorila z oblačnosti, avšak rovno aj začala zachádzať za obzor

Vrátime sa ale k pozorovaniu tejto várky. Hoci boli satelity len pár dní po štarte, v takto veľkej výške vôbec nepredstavovali výraznú formáciu v podobe "húsenice" či "šnúry perál", ktoré sú pri pozorovaniach čerstvých Starlinkov klasikou. Hoci sa na uvedených dlhoexpozičných snímkach zdajú ich "nazbierané" stopy pomerne výrazné, v skutočnosti boli voľným okom sotva viditeľné, dosahujúc jasnosti len asi 4 mag.  Satelity sa už stihli rozdeliť do dvoch skupín, pričom sa mi podarilo obe nasnímať dokonca aj na jednej expozícii (obr. 4).

Obr. 4: 22:08, exp. 8 sec; z prvej skupiny už síce nad lesom vidno len zachádzajúci "chvostík", z ľavej strany však u prichádza rozťahanejšia druhá skupina  

Toto pozorovanie okorenil ešte jeden výnimočný jav, žiaľ nezaznamenaný na fotografii. Asi 2 sekundy po skončení expozície uvedenej na obr. 1 sa presne v tej istej časti oblohy rozžiaril prekrásny bolid o jasnosti asi -5 mag, ktorý letel približne z juhu na sever a žiaril červeno-zelenou farbou. Ku koncu svojho asi 4 sekundového letu sa rozpadol na niekoľko kúskov. Bohužial, fotoaparát práve spracovával šum z predchádzajúcej expozície... 😑

Obr. 5: 22:08, exp 8 sec; pri bližšom pohľade si možno všimúť aj nezliate, jednotlivé stopy niektorých Starlinkov 

Tchien-che 1

 

Obr. 1: 18.5. 2021, čas 21:55 SELČ, exp. 10 sec; čínska stanica Tchien-che 1 prelietavajúca cez súhvezdie Havran, dosahujúx jasnosti 1,5 mag

Po sledovaní preletu mohutnej rakety CZ-5 spred niekoľkých týždňov sa mi konečne naskytla možnosť na pozorovanie jej slávneho nákladu - prvej čínskej veľkej vesmírnej stanice Tchien-che (bežne sa možno stretnúť skôr s angl. transkriptom Tianhe). Keďže stanica má sklon orbity len 41,5 ° a pohybuje sa v súčasnosti vo výške 360 x 384 km (a ja sa nachádzam na 48,5° z.š.), nikdy v našich končinách nevystúpa vysoko nad obzor, maximálne do necelých 25 stupňov. Tak tomu bolo aj pri tomto prelete, no už od spozorovania stanice nízko nad západným obzorom bolo zrejmé, že sa jedná o výrazne väčší objekt ako jej predchodcovia z nedávnej minulosti - malé moduly Tchien-kung. Tie aj pri najlepších podmienkach sotva dosiahli 2,5 magnitúdy, avšak veľký modul Tchien-che vystúpal pri tomto pozorovaní na stabilných 1,5 mag. A to nemusí byť ani zďaleka konečná jasnosť, ktorú táto stanica bude v blízkej budúcnosti dosahovať.

Obr. 2: čas 21:55, exp. 10 sec; druhá snímka z tohto preletu, stanica sa blíži k vstupu do zemského tieňa

Tchien-che je totiž len prvým, centrálnym modulom novej stanice, ktorá sa najbližšie roky bude rozrastať o ďalšie moduly a veľkosťou sa v konečnej fáze bude približovať (a trocha ju aj predčí) historickej ruskej stanici Mir. Už prvý vypustený modul je však svojou veľkosťou impozantný - je dlhý 16,6 metra a v najširšom mieste má priemer 4,2 metra, váži 22,6 tony. Energiu mu dodáva pár solárnych panelov s rozpätím 30 metrov a príkonom 27 kW. Pomerne rozsiahle sú aj vnútorné priestory modulu, ktoré budú budúcim taikonautom poskytovať obývateľný priestor o objeme cca 50 metrov kubických. Tí k stanici prvýkrát zamieria už v polke júna pri misii Šen-čou 12 a mali by v module Tchien-che stráviť až 3 mesiace. Ešte pred nimi má už v týchto dňoch odštartovať zásobovacia loď Tchien-čou, ktorá bude po spojení so stanicou okrem zásob pre 3-člennú posádku zabezpečovať aj rozsiahlejšie korekčné mamévre, ktoré pravdepodobne zaistia navýšenie orbity stanice ešte o niekoľko desiatok km (vďaka čomu sa aj mierne zlepšia možnosti na sledovanie stanice, keďže bude vyššie nad obzorom). 

Obr 3: Animácia základného modulu stanice Tchien-che aj s dvoma loďami Šen-čou pripojenými na guľovitom spojovacom uzle

Obr. 4: Vnútri stanice čakajú taikonautov (čínskych kozmonautov) pomerne veľké priestory 

Obr. 5: Jedna z prvých snímok z vonkajších kamier stanice krátko po uvedení na obežnú dráhu, zachytávajúca veľké solárne panely po ich úspešnom roztiahnutí

Starlink v1.0 L24

 

Obr. 1: 8.5. 2021; GIF zložený z 33 snímkov zachytávajúci väčšiu časť várky L24, fotografované medzi 21:31 a 21:36 SELČ, exp. prvých 10 snímkov trvala 6 sekúnd, zvyšných 4 sekundy

Hoci nemožno SpaceX uprieť snahy, že pri budovaní svojej megakonštelácie Starlink už viac začala počúvať výhrady astronómov a obmedzuje jasnosť satelitov či už prekrytím jasnejších plôch ich konštrukcie alebo vhodným natáčaním solárnych panelov, nedá sa "zneviditeľnenie" takto veľkých družíc zabezpečiť úplne. Obzvlášť pri niektorých preletoch predvedú Starlinky na oblohe klasické "vláčikové divadlo", na aké sme boli zvyknutý hlavne v začiatkoch budovania siete v priebehu prvej polovice minulého roka. Dobre sa to ukázalo 8. mája 2021, keď sa okolo 21:30 SELČ naskytla možnosť na sledovanie zenitového preletu satelitov z várky L24, ktorá odštarovala 29. apríla. Starlinky boli rozdelené do dvoch skupín, pričom prvá (obr. 2), menšia o počte asi 20 satelitov predbiehala druhú o približne 5 minút skôr. V druhej skupine bola väčšina zvyšných satelitov a z jej preletu som urobil viacero snímkov, z ktorých som zostavil horeuvedený GIF (obr. 1). Satelity dosahovali stabilnú jasnosť okolo 1 magnitúdy, pričom vačšina z nich bola od seba vzdialená asi 5 uhlových stupňov, až na niekoľko párov, ktoré boli k sebe podstatne bližšie. Väčšina sa pohybovala na dráhach okolo 297 km, niektoré, hlavne z prvej skupiny, už ale vystúpali na cca 320 km.

Obr. 2: 8.5. 2021, čas 21:25, exp. 4 sec; snímka zachytáva 9 satelitov z menšej, predvojovej skupiny, nezaradená do GIFu 

L24 pritom nie sú najčerstvejšou várkou Starlinkov na orbite. 4. mája stihla odštartovať várka L25 (momentálne z našich končín nepozorovateľná, avšak krátko po jej štarte bolo na večernej oblohe krásne vidieť druhý stupeň Falconu s ešte spojenými satelitmi - bohužial fotku z tohto preletu nemám) a už 9. mája došlo k úspešnému štartu ďalšej várky. Týmto raketovým tempom sa SpaceX blíži k dobudovaniu prvej fázy megakonštelácie Starlink. Konkrétne k tej časti satelitov, ktoré majú obiehať vo výskach 550 km so sklonom 53°. Tá má mať celkovo 72 orbitálnych rovín, v každej má byť 22 satelitov. Táto prvá, dá sa povedať základná časť siete Starlink má mať teda dokopy 1584 satelitov, z nich je ku dnešku (9. máj 2021) na dráhe už okolo 1550 (reálne číslo operačne použiteľných Starlinkov je menšie, nakoľko časť z nich nie je funkčná)

Obr. 3: 21:34 SELČ, exp. 4 sec; 19-ta snímka z GIFu, zachytávajúca 7 satelitov Starlink, jasný objekt vpravo je čínska raketa CZ-2C (2011-039B) pohybujúca sa na dráhe 639 x 705 km

Každopádne k tomu, aby bolo dostatok satelitov k plnému zaplneniu prvých 72 orbitálnych rovín so sklonom 53° už chýba SpaceX len jeden štart a niekoľko mesiacov čakania, kým všetky satelity vystúpajú k operačným orbitám. Týmto budú môcť pomerne rýchlym internetom (podľa údajov z betatestovania vyše 100Mbps) pokryť značnú časť sveta, avšak od plného dobudovania siete má Starlink ešte stále ďaleko. Ako si možno všimnúť aj z tabuľky nižšie (obr. 5), SpaceX má v pláne zaplniť ešte ďalšie 4 orbitálne inklinácie vo výškach 540 až 570 km dokopy 4408 satelitmi. O neskorších plánoch na ďalších cca 7500 satelitov na veľmi nízkych orbitách (o operačnej výške cca 345 km) ani nehovoriac. 

Obr. 4: 21:32 SELČ, exp. 0,25 sec; krátkoexpozičná fotografia cez mobilný telefón najlepšie zodpovedá tomu, ako vidieť "vláčik" Starlinkov voľným okom

Dokopy by malo konšteláciu (aspoň v súčasnom úradmi schválenom pláne) tvoriť takmer 12 000 Starlinkov, poskytujúcich pripojenie o kapacite 1Gbps s latenciou okolo 20 ms teoreticky po celom svete. Kedy a či vôbec sa to SpaceX podarí je otázne, stanovený deadline od regulačného úradu FCC je rok 2027 (keď sa dovtedy nepodarí SpaceX vypustiť všetky plánované satelity, bude môcť využívať len tie, ktoré stihla), no každopádne zvolené tempo je fascinujúce. Je známe, že SpaceX má ešte oveľa megalomanskejšie plány, nakoľko v dlhodom horizonte plánujú sieť zahustiť ďalšími až 30 000 (!) satelitmi, avšak bez bližších podrobností, navyše na tento plán ešte nedostali (a je možno aj otázne či dostanú) posvätenie od regulačných úradov.

Každopádne bez ohľadu na to čo a kedy bude, keď sa vrátime do súčasnosti, SpaceX má veľmi veľký náskok pred inými konkurenčnými satelitnými sieťami ako OneWeb či Kuiper (Amazon) a je len otázkou krátkeho času, kedy svoje služby spustí komerčne. Po dobudovaní súčasnej prvej fázy s inklináciou 53° by sa už v lete malo začať so štartmi na polárne inklinácie, takže dosah siete sa čoskoro plne zglobalizuje.

Obr. 5: Tabuľka súčasnych plánov SpaceX na obsadenie 5 orbitálnych inklinacií vo výškach 540 - 570 km dokopy 4408 satelitmi Starlink 

Raketa CZ-5B (2021-035B)

 

Obr. 1: 5.5. 2021, čas 04:19 SELČ, exp. 5 sekúnd; centrálny stupeň rakety CZ-5B nízko nad južným obzorom

V skorých ranných hodinách 5. mája 2021 sa naskytla možnosť na pozorovanie vskutku výnimočného objektu. Bol ním mohutný stupeň rakety CZ-5B, ktorý týždeň predtým vyniesol na orbitu prvý modul veľkej čínskej stanice Tianhe-1. Podmienky na pozorovanie sa nezdali ideálne, ranná obloha bola už hodne presvetlená blížiacim sa východom Slnka, navyše pomerne výrazne zanesená stredne vysokou oblačnosťou. Objekt 2021-035B mal byť navyše veľmi nízko nad obzorom, v maximálnej výške len 16 stupňov. Napriek tomu hneď po vyjdení zo zemského tieňa neďaleko hviezdy Antares v súhvezdí Škorpión upútal pozornosť rýchlimi bliknutiami s periodou necelých 2 sekúnd, ktoré dosahovali jasnosti vyše 0 mag!

Obr. 2: 5.5. 2021, čas 04:19 SELČ, exp. 5 sekúnd; rýchlo rotujúce masívne teleso sa mi podarilo zaznamenať aj na druhej snímke

Nie ja sa čo diviť že napriek nepriaznivým podmienakam bol objekt tak dobre pozorovateľný - ide totiž o obrovský valec dlhý vyše 30 metrov s priemerom 5 metrov! Áno, raketa CZ-5B je v súčasnosti najsilnejším nosičom v arzenáli čínskej vesmírnej agentúry, ktorý dokáže na nízku orbitu vyniesť objekty o hmotnosti vyše 20 ton. A nielen to, po dlhej dobe je to v histórii kozmonautiky tzv. 1,5 stupňový nosič a práve vďaka tomu na orbite skončil tento obor - samotný centrálny stupeň rakety, ktorého motory boli zažehnuté už priamo na štartovacej rampe. Podobne tomu bolo pri dávnych sovietskych raketách R-7, ktoré vynášali prvé Sputniky. V staršom článku o prvých pozorovaniach satelitov som si povzdychol nad tým, aký to vtedy musel byť silný zážitok sledovať jasné, 27 metrové stupne rakiet R-7, prelietavajúce po nebi, nakoľko od tej doby sa už také obrovské rakety priamo na orbite nevyskytli. Nuž, až doteraz! Centrálny stupeň rakety CZ-5B ich svojimi rozmermi ešte aj prekonal. V podstate ma mrzí po jeho pozorovaní len to, že nemá vyšší sklon orbity (len 41,5°) a teda tým pádom z našich končín nevystúpa nad obzor vyššie ako nejakých 20 stupňov. Ak by ste boli v nižších zemepisných šírkach, kde by vám vystúpal až k zenitu, ešte len vtedy by jeho pozorovanie muselo byť naozaj ohromujúcim zážitkom.

Obr. 3: Plne zostavená raketa CZ-5B počas
 predštartovných príprav

Na druhej strane ten, kto sa nachádza mimo územia ohraničeného súradnicami +/-41,5 stupňa zemepisnej šírky má to šťastie, že sa nijako nemusí obávať, že mu kus tohto obra padne na hlavu :) CZ-5B totiž vyniesol stanicu Tianhe na veľmi nízku orbitu o parametroch len 171 x 382 km. Samotná stanica začala krátko na to svoju orbitu dvíhať, avšak stupeň CZ-5 napriek prvotným dohadom kontrolovaný deorbit neuskutočnil a rýchlo, nekontrolovane klesá v ústrety ohnivej náruče zemskej atmosféry. Tá však tohto 21 tonového kolosa určite nepohltí celého. Sú obavy, aby sa nezopakovala situácia z minulého roku, keď po prvom lete rakety CZ-5B dopadli jej veľké trosky na mestečko v Pobreží Slonoviny. Vtedy síce nedošlo k žiadnym zraneniam ani väčším škodám na majetku, avšak také šťastie sa už nemusí opakovať, hoci štatisticky stále platí väčšia pravdepodobnosť, že všetko skončí v oceáne. V čase môjho pozorovania bol objekt vo výške už len 161 x 303 km a podľa súčasných odhadov vstúpi do atmosféry niekedy 8. až 9. mája. Takže už čoskoro uvidíme, ako to celé (doslova) dopadne. Každopádne je pomerne isté, že na Čínu budú po tomto lete vyvíjané veľké tlaky, aby si na kontrolované deorbity takto veľkých objektov dávala väčší pozor a je teda možné, že podobne veľký raketový stupeň je na orbite pozorovateľný naposledy. O to som radšej, že sa mi jeho pozorovanie pošťastilo.

Obr. 4: Schéma rakety aj s modulom stanice Tianhe-1 pod aerodynamickým krytom

Update 9.5. 2021: Tak nakoniec zhodou náhod všetko dobre dopadlo a trosky rakety sa 9. mája okolo 02:20 UTC zrútili do vôd Indického oceána neďaleko Maledív bez toho, aby spôsobili nejaké škody či zranenia. Vstup objektu do atmosféry bol (aj na dennej oblohe) pozorovaný z Ománu