SEJUTA PUSAT DATA DI ORBIT, DILIHAT DARI MATA RUBIN

Di ketinggian 2.663 meter di Cerro Pachón, Chile, Observatorium Vera C. Rubin mulai beroperasi pada 2025. Teleskop medan lebarnya, dengan cermin utama 8,36 meter, dan kameranya yang sangat peka menjalankan Legacy Survey of Space and Time (LSST). Dalam tahun pertamanya saja, survei ini akan mengumpulkan lebih banyak data daripada gabungan semua pengamatan astronomi optik sebelumnya.

Sementara itu, para operator berlomba meluncurkan jenis satelit baru: pusat data orbital, wahana antariksa yang membawa komputer. Pengajuan ke Komisi Komunikasi Federal AS (FCC) dari SpaceX dan Starcloud, bersama rencana dari Axiom Space, Orbital, Blue Origin, Project Suncatcher, dan lainnya, secara keseluruhan mengusulkan jauh lebih dari satu juta satelit semacam itu di orbit rendah. Pada Juni 2026, baru beberapa prototipe yang pernah terbang.

Kawanan yang dibangun dari sebuah pengajuan

Nayan Jangid dan Siegfried Eggl (University of Illinois Urbana-Champaign), Meredith Rawls dan Peter Yoachim (University of Washington dan Observatorium Rubin), serta Connie Walker (NSF NOIRLab), yang semuanya juga anggota IAU Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky, membangun sebuah konstelasi model dari pengajuan SpaceX: 998.240 satelit di 94 cangkang orbit (lapisan ketinggian) antara 686 dan 1.002 km. Separuhnya berada di orbit yang miring sekitar 30 derajat terhadap ekuator. Separuh lainnya sinkron-Matahari: orbitnya mengikuti batas antara siang dan malam.

Setiap satelit dimodelkan sebagai wahana mirip Starlink yang diperbesar: badan berukuran sekitar 7 kali 3,5 meter, panel surya berkapasitas 400 kilowatt, dan radiator putih atau berlapis perak dengan dua sisi masing-masing seluas 110 meter persegi untuk membuang panas komputer.

Sebuah alur kerja enam tahap lalu mengikuti setiap satelit sepanjang satu tahun simulasi jadwal Rubin: paparan 30 detik mana yang dilintasinya, apakah ia disinari Matahari, seberapa terang jejaknya di setiap filter warna kamera yang berjumlah enam, dan berapa piksel yang dirusaknya.

Empat dari lima citra, pada malam-malam terburuk

Rata-rata, simulasi mencatat sekitar 180.000 lintasan satelit melalui medan pandang Rubin dan 60.000 jejak yang disinari Matahari per malam. Pada beberapa malam, tergantung waktu dalam setahun, hingga 80% citra Rubin memuat setidaknya satu jejak terang; dirata-rata sepanjang tahun, porsinya mendekati 20%. Angka itu mencakup seluruh konstelasi dan semua filter; makalah ini tidak menyebut satu malam tertentu, dan puncak-puncaknya tersebar sepanjang tahun.

Malam demi malam sepanjang satu tahun simulasi: hijau menunjukkan porsi citra Rubin yang dilintasi satelit apa pun; merah, yang dilintasi satelit yang disinari Matahari dan terlihat. Celah-celahnya adalah malam tanpa pengamatan. — Gambar 1, Jangid et al. (2026), arXiv:2610.31772.

Satelit sinkron-Matahari menimbulkan kerusakan yang tak sebanding dengan jumlahnya: karena melaju di sepanjang batas siang dan malam, mereka tetap tersinari saat observatorium sudah gelap.

Kecerlangan mengikuti dua rezim. Pantulan baur biasanya menghasilkan magnitudo sekitar 6; pada skala ini, angka yang lebih kecil berarti lebih terang. Kilatan seperti cermin dari panel surya raksasa mencapai magnitudo 2 hingga 4. Sepanjang tahun, 83,9% dari sekitar 9 juta jejak yang disinari Matahari lebih terang daripada magnitudo 7, batas yang direkomendasikan Persatuan Astronomi Internasional, dan lebih dari 229.000 lebih terang daripada magnitudo 2, mudah terlihat dengan mata telanjang; untuk jejak-jejak itu, model menganggap setiap cip detektor yang dilintasi jejak itu rusak (kamera memiliki 189 cip).

Saat senja, sebuah citra biasa memuat sekitar 100 jejak yang terlihat sekaligus. Rubin akan kehilangan 5 hingga 10% piksel senjanya pada malam biasa, dan beberapa citra tunggal lebih dari 90%. Para penulis mengingatkan bahwa metode mereka kemungkinan melebih-lebihkan jumlah jejak yang cukup terang untuk membuat piksel meluap (jenuh).

Senja yang berpendar

Dengan menjumlahkan cahaya semua satelit tersinari di atas cakrawala, tim juga menghitung seberapa lebih terang langit itu sendiri. Pada satu malam tanpa bulan yang representatif, 15 Juli 2026, satelit-satelit itu menambahkan lebih dari 1.000% cahaya alami langit selama senja di filter u (ultraungu dekat), g (hijau), dan r (merah); pada gambar 11, pita g memuncak di atas 3.000% sebelum fajar. Filter g dan r biasanya dipakai saat senja untuk menemukan objek-objek Tata Surya yang berpotensi berbahaya. Di bagian malam yang paling dalam, ketika satelit masuk ke bayangan Bumi, kelebihannya turun hampir ke nol. Bahkan saat bulan purnama, cahaya langit naik lebih dari 100% di beberapa filter. Para penulis menduga bahwa pencerahan ini mungkin ternyata menjadi kerugian utama bagi sains.

Kecerlangan langit sepanjang malam tanpa bulan 15 Juli 2026, dari filter u (atas) hingga filter y (bawah): biru untuk langit alami, merah dengan satelit; di kanan, kenaikan persentase, tertinggi saat senja dan fajar. — Gambar 11, Jangid et al. (2026), arXiv:2610.31772.

Tak ada solusi mudah

Tim menguji obat-obat yang biasa. Dengan hanya 10% konstelasi, sekitar 100.000 satelit, citra senja masih kehilangan 2,33% pikselnya per malam, dibanding 6,88% dengan armada lengkap, dan satu citra kehilangan 87%. Pemangkasan sepuluh kali lipat tidak membagi kerusakan dengan sepuluh, karena satu kilatan terang saja sudah cukup untuk mendominasi sebuah citra. Orbit yang lebih rendah membuat satelit lebih lama berada dalam bayangan, tetapi kilatan tetap ada saat senja, dan umur yang lebih pendek berarti lebih banyak peluncuran. Operator bisa mengarahkan kilatan menjauh dari Chile, tetapi hanya untuk satu perusahaan dan satu observatorium sekaligus. Mengarahkan Rubin ke timur saat senja dan ke barat saat fajar tampak menjanjikan, tetapi tidak disimulasikan.

Studi ini punya titik butanya sendiri: orbit yang diidealkan dengan setiap posisi diketahui secara pasti, tanpa sampah antariksa, tanpa satelit gelap yang melintas di depan bintang, tanpa radioastronomi. Dan salah satu kerugian yang dicantumkannya tidak bisa dipulihkan: untuk fenomena yang hanya terlihat sekali, satu jejak terang di detektor yang salah berarti peristiwa itu terlewat begitu saja, tanpa peluang pengamatan lanjutan.