Обычно неяркие, они медленно ползут между звездами в разных направлениях. Яркость одних постоянна, у других периодически изменяется, третьи вспыхивают. Величественно проплывает орбитальный комплекс "Мир" — несомненный фаворит на российском небе. Периоды его вечерней и утренней видимости повторяются примерно через 60 суток, хотя этот интервал немного плавает со временем года, а яркость часто достигает — 2m.
Отождествить увиденный спутник непросто: для этого нужно сделать одну-две точные засечки положения объекта в определенные моменты времени, а затем выбрать наиболее подходящего кандидата из списка, выданного специальной программой, в которую введены "свежие" орбитальные элементы восьми с лишним тысяч известных объектов. (Подразумеваю, что в вашем распоряжении есть персональный компьютер и выход в сеть Интернет. Без того и другого вы резко ограничены в своих возможностях.)
Описывать все прелести и все сложности наблюдения ИСЗ можно долго, но сейчас я расскажу только об одном классе спутников, необычайно яркие вспышки которых осенью 1997 года произвели настоящий фурор. Слово первооткрывателю, канадцу Брайану Хантеру: "Я проводил наблюдения вечером 16 августа 1997 года, когда мое внимание привлек очень яркий объект на северо-востоке. Трудно дать разумную оценку яркости, но он был намного ярче Юпитера. Величина —2m — это только догадка типа: "Ух, какой яркий!". Он оставался очень ярким в течение нескольких секунд, затем ослабел... до 6-й величины". Хантер однозначно отождествил этот объект с одним из спутников серии "Иридиум".
На следующий день он отправил результаты наблюдений вспышки в электронную конференцию, связывающую наблюдателей ИСЗ, имеющих выход в компьютерную сеть Интернет. Понятно, что кратковременное увеличение яркости спутника на восемь величин привлекло большое внимание. В течение двух дней из США, Швеции, Франции и Бельгии пришли сообщения о еще нескольких схожих наблюдениях, а вскоре подобные отчеты пошли потоком.
Пришла, наверное, пора представить "героя" нашего рассказа. "Иридиум" — это система низкоорбитальной связи, включающая 72 спутника (66 рабочих и 6 резервных), расположенных на высоте 780 км в 6 орбитальных плоскостях с наклонением 86 градусов. Спутники запускаются на ракетах трех стран: американской "Дельта-2" (по пять за раз), нашем "Протоне",(по семь) и китайской CZ-2C (по два). Система еще не развернута полностью: первый запуск был осуществлен 5 мая 1997 года, а на 31 декабря того же года было выполнено девять пусков (выведено всего 46 спутников).
Корпус каждого спутника имеет форму трехгранной призмы с ребром основания около 1 м и длиной около 4 м. Аппарат летает в "вертикальном" положении. В верхней части крепятся две панели солнечных батарей, а от нижних ребер призмы отходят вверх и вбок три основные рабочие антенны. Нормальная звездная величина "Иридиума" не превышает обычно 7-й величины. Так почему же он вспыхивает, да еще так сильно?
После обработки первых двух десятков наблюдений стала понятна геометрия этого явления: источниками вспышек являются рабочие антенны — полированные прямоугольники размером 0.86x1.88 м, наклоненные под углом в 40 градусов к вертикальной оси аппарата. Антенна просто-напросто пускает солнечный зайчик! При этом если угол между отраженным солнечным лучом и направлением на наблюдателя меньше 5 градусов, то он видит вспышку средней яркости, а если меньше одного — чрезвычайно яркую вспышку.
Теоретический предел яркости вспышки "Иридиума" составляет примерно —7.5m. В самом деле, антенна спутника, эквивалентная кругу диаметром 1.27 м и находящаяся в 800 км от наблюдателя, будет светить отраженным солнечным светом так же, как зеркало диаметром 237.5 км, находящееся на расстоянии от Земли до Солнца. Площадь такого зеркала составляет 2.91·10-8 солнечной, что соответствует разнице в блеске в 18.8m (видимая звездная величина Солнца, как известно, равна —26.2m). Вспышка происходит обычно при фазовом угле спутник-наблюдатель-Солнце в интервале 125-150°, хотя иногда и при 90°. Общая продолжительность вспышки, видимой невооруженным взглядом, составляет 30-60 секунд. Наиболее же яркая часть вспышки длится несколько секунд.
К концу сентября прошлого года американцы Роб Мэтсон и Рэнди Джон написали две программы IridFlar и SkySat, предсказывающие вспышки на основании введенных в них орбитальных элементов спутников. Эти программы позволили заблаговременно готовиться к предстоящим вспышкам, в результате чего вскоре были получены прекрасные фотоснимки и видеозаписи этих явлений.
Не менее интересными оказались результаты визуальных наблюдений. Так, было подтверждено, что благодаря высокой яркости "Иридиумов" в момент вспышки, их можно увидеть и сквозь довольно густую облачность, и даже в дневное время! Но и это, оказывается, еще не все... Всем известно, что спутники видны только тогда, когда внизу у наблюдателя темно, но на высоте полета светит Солнце. Эта истина была непреложной 40 лет и перестала быть таковой 9 января 1998 года, когда американец Рон Ли наблюдал небольшую вспышку "Иридиума" светом, отраженным от... Луны!
Личные достижения автора заметки в наблюдениях "Иридиумов" пока невелики. 2 декабря прошлого года я наблюдал вспышку спутника примерно —4m на высоте 28° на фоне заката прямо из окон редакции журнала "Новости космонавтики". Еще две вспышки величиной не ярче —Зm удалось пронаблюдать в декабрьские холода. Автор пользовался для прогноза программой IridFlar, которая дает упорядоченный по времени прогноз вспышек для заданной точки, состоящий из времен начала, максимума и конца явления, прямого восхождения и склонения, азимута (от точки севера) и высоты, расчетной звездной величины, а также координат точки прямого отражения (места, где спутник будет иметь максимальную яркость). Нужно отметить, что фактическая величина может отличаться от прогнозируемой примерно на 1m из-за отклонений в ориентации спутника и его антенны от номинальных и погрешности знания собственных координат.
Как часто происходят вспышки? Для ответа на этот вопрос я "прогнал" программу IridFlar на неделю — с 12 по 18 января для наблюдателя, находящегося в Москве. Получилось 27 просто ярких вспышек в интервале от Зm до —Зm, а также три супервспышки с величинами —5.0m, —5.9m и —8.3m.
Столь высокая частота вспышек, без сомнения, может представлять собой очередную угрозу для астрономических наблюдений. Одним из первых к этой проблеме привлек общее внимание англичанин Дэвид Брайерли: "В то время как все мы радуемся новизне ярчайших вспышек, подумал ли кто-нибудь о давно страдающих астрономах? По мере того как будет запущено все больше "Иридиумов", вспышки будут все чаще и чаще. На наших глазах появляется "световое загрязнение" нового типа, и мне кажется, что кто-нибудь должен предупредить разработчиков "Иридиумов" о том, что они сделали с ночным небом".
Эта же тема была поднята американцем Полом Мэли на конгрессе Международной астронавтической федерации, проходившем прошлой осенью в Турине. Вступив в контакт с представителями компании "Моторола", являющейся изготовителем космических аппаратов "Иридиум", он описал им ситуацию со вспышками. Чтобы описание было нагляднее, Пол продемонстрировал собеседникам фотографии наиболее ярких вспышек, но, как и следовало ожидать, в ответ он услышал, что внесение в проект каких-либо изменений на этом этапе уже невозможно. "Ситуация такова, что "Иридиумы" уже наверху и останутся там очень и очень надолго", — такова была реакция представителей "Моторолы".
К счастью, эти вспышки вполне предсказуемы — в отличие от самолетов и прочих благ цивилизации. Однако следует помнить, что "Иридиум" может стать лишь первой ласточкой. Ведь на подходе уже новые низкоорбитальные системы связи: "Фаисат" — 26 спутников, "Орбкомм" — 28, "Глобалстар" — 48, "Селестри" — 63, "Скайбридж" — 64 и, наконец, "Теледезик", в которую входят сразу 384 спутника! И если вся эта готовящаяся к запуску армада будет вести себя аналогично вспыхивающим "Иридиумам", то положение может оказаться гораздо серьезнее.
Игорь Анатольевич Лисов — редактор журнала "Новости космонавтики", сотрудник компании "Видео-Космос ". Автор благодарит Брайана Хантера, Пола Мэли, Рэнди Джона, Брама и Криса Дорреманов, Тома Смита и Рона Ли за помощь в работе над статьей.
