SVETLOSNO ZAGAĐENJE

Ivan Kremer

Sateliti i osmatranje vasione

Rešenje je najtamnija crna boja

Britanska kompanija Surrey NanoSystems razvila je novu verziju svoje ultracrne Vantablack boje za svrhe premazivanja satelita i smanjenja svetlosnog zagađenja koje oni prouzrokuju. Broj satelita u Zemljinoj orbiti eksponencijalno raste. Samo u poslednjih pet godina, u orbitu je lansiran veći broj satelita nego tokom prethodnih šezdeset godina. Uzrok tome leži u lansiranju ogromnog broja novih komercijalnih minijaturnih satelita, poput onih namenjenih prenosu internet signala u okviru Space X-ove Starlink mreže, ili Amazonovog ekvivalenta, Projekta Kajper. Svi ti sateliti odbijaju veliku količinu sunčeve svetlosti o svoju površinu i time doprinose svetlosnom zagađenju koje ometa opservacije zvezdanog neba sa Zemlje.

Kada zemaljski teleskopi prave timelapse snimke neba, sateliti ostavljaju tragove u vidu svetlosnih linija, koje kvare napravljene snimke. S obzirom na to koliko se novca ulaže u projekte izgradnje novih mreža zemaljskih teleskopa, poput nove Vera C. Rubin opservatorije, projekta vrednog 1,9 milijardi dolara, kvarenje opservacija usled svetlosnih tragova satelita postaje neprihvatljivo i predstavlja problem koji je neophodno što pre rešiti. U slučaju Vera C. Rubin telescope, čije probno puštanje u rad traje tokom leta ove godine, procenjuje se da će čak i do 40 % snimaka biti degradirano ili potpuno pokvareno, usled svetlosnih tragova postojećih satelita. Ako se u obzir uzme i ogroman broj novih satelita, kako komercijalnih i naučno-istraživačkih, tako i vojnih, koji će biti lansirani narednih decenija, onda je jasno da se opservacije svemira sa Zemlje ne mogu nastaviti, dok nešto ne bude preduzeto.
Jedan od pristupa zaobilaženju problema svetlosnog zagađenja u posmatranju nebeskih objekata jeste postavka moćnih svemirskih teleskopa u orbitu, kao što je slučaj sa čuvenim Hablom ili Džejms Veb svemirskim teleskopom. Međutim, istraživački tim kompanije Surrey NanoSystems, koja stoji iza Vantablack premaza, za koji se tvrdi da predstavlja najtamniju crnu boju koja trenutno postoji, nudi alternativno rešenje za problem svetlosnih tragova na snimcima. To rešenje predstavlja njihov najnoviji proizvod Vantablack 310 koji je namenjen za premazivanje satelita. Pomenuti premaz bi, prema tvrdnjama proizvođača, trebalo drastično da smanji odbijanje svetlosti o površinu satelita jer poseduje vrednost ukupne hemisferne reflektanse u iznosu od 2 %, što bi praktično eliminisalo svetlosne linije sa snimaka zemaljskih teleskopa.
Naziv Vantablack je spoj akronima VANTA i engleske reči black, u prevodu „crno“. Akronim VANTA se odnosi na hemijski sastav i tehnologiju pravljenja ovog premaza i skraćenica je od „Vertically Aligned Nanotube Array“. Naziv upućuje da je ovaj premaz sačinjen od mreže vertikalno složenih ugljeničnih nanocevi na odgovarajućem supstratu. Izraz VANTA i pomenuta tehnologija slaganja ugljeničnih nanocevi nastali su u Nacionalnoj fizičkoj laboratorijiUjedinjenog Kraljevstva, upotrebom metode hemijskog taloženja iz gasne faze, negde oko 2007. godine. Sedam godina kasnije, u julu 2014. godine, kompanija Surrey NanoSystems, povezana saUniverzitetom u Sariju, izlazi u javnost sa premazom koji predstavlja najtamniju crnu boju, zasnovanu na pomenutoj tehnologiji. Narednih godina, pomenuta kompanija registrovala je naziv Vantablack kao svoj brend i u više zemalja uspešno registrovala trideset patenata koji se odnose na ovaj premaz.

Kada je ovaj premaz pravljen, inženjeri kompanije Surrey NanoSystems imali su različite komercijalne upotrebe u vidu. Osim reklamnog premazivanja luksuznih automobila, ili primene u svetu umetnosti, otpočetka su glavne primene predviđene u aeronautici i svemirskoj industriji. Zvanična web stranica brenda deli Vantablack proizvode na tri serije: VB 100, VB 200 i VB 300. Za seriju VB 100 je jasno navedeno da njena primena leži u svemiskoj i odbrambenoj industriji, ali ne za satelite već za razne instrumente na letelicama, kao toplotna zaštita. VB 200 serija namenjena je automobilskoj industriji, konkretno za smanjenje odsjaja na putu za auto-kamere, dok je novi Vantablack 310 premaz, iz serije VB 300, izričito razvijen za premazivanje satelita. Tokom njegovog razvoja, radilo se na poboljšanju postojanosti postojećeg premaza u svemirskim uslovima. U tu svrhu, nakon dorade, podvrgnut je testovima koji su simulirali višegodišnji boravak u svemiru; pokazao je veliku postojanost. Prepreku upotrebi većine ranijih verzija ovog proizvoda u svrhe smanjivanja odbijanja svetlosti satelita predstavljao je i sam proces nanošenja premaza. U slučaju većine prethodnih verzija, premaz je nanošen u postrojenjima kompanije Surrey NanoSystems i nakon nanošenja nije ga bilo moguće dodirivati. Kasnije verzije premaza, uključujući i najnoviji Vantablack 310, razvijene su tako da se mogu jednostavnije nanositi, u spreju, u postrojenjima drugih kompanija, od strane njihovih inženjera. S obzirom na količine proizvedenih satelita velikih kompanija poput Space X-a ili Amazona, jasno je da nije izvodljivo slanje svakog satelita u Veliku Britaniju radi nanošenja premaza pre lansiranja. Naime, i sama kompanija Space X svojevremeno je radila na sopstvenom premazu, koji bi smanjio odbijanje svetlosti satelita, ali od te ideje se odustalo nakon nailaska na određene prepreke koje su uključivale i pregrevanje satelita. Logičan sled događaja i željeni ishod za kompaniju Surrey NanoSystems jeste da veće kompanije otkupe Vantablack 310 premaz i nanose ga tokom proizvodnje satelita, u sopstvenim postrojenjima.
U cilju demonstracije delotvornosti proizvoda i privlačenja velikih proizvođača satelita, kompanija Surrey NanoSystems naneće Vantablack 310 premaz na minijaturni satelit Jovian 1, koji će biti lansiran tokom 2026. godine, u sklopu studentskog projekta Univerziteta u Sariju, u okviru britanskog programa Nacionalne svemirske strategije.
Tokom poslednjih godina, pojavilo se još nekoliko kompanija sa premazima koji se reklamiraju kao ultra tamne crne boje, zasnovane na mrežama vertikalno složenih nanocevi ili drugim tehnologijama, sa niskim postotkom odbijene svetlosti. Ti konkurenti uključuju bostonsku kompaniju NanoLab i njihov proizvod Singularity Black, kao i kompaniju Exelis iz Virdžinije i njihov proizvod Super Black. Iako NanoLab trenutno ima ugovore sa NASA-om za primenu Singularity Black premaza, reč je o upotrebi za svemirske teleskope - ne satelite. Međutim, kompanija Exelis je kupljena od strane američkog giganta L3Harris, koji je skoro dobio ugovor od Trampove administracije za početak rada na orbitalnoj odbrambenoj mreži sastavljenoj od velikog broja satelita, u okviru Hypersonic and Ballistic Tracking Space Sensor (HBTSS) programa.

Ivan Kremer

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"