Космос сегодня: 526 тысяч астероидов, 35 тысяч спутников в браузере

С 4 по 10 октября идёт Всемирная неделя космоса. Её даты выбраны по двум событиям: 4 октября 1957 года на орбиту вышел первый искусственный спутник Земли, а 10 октября 1967 года вступил в силу Договор о космосе. Прошло 69 лет, и сейчас в открытом каталоге CelesTrak 35 249 объектов на орбите Земли. Я делаю страницу, где их видно все сразу, вместе с остальной Солнечной системой, в том положении, в каком они находятся прямо сейчас.

Что там есть:

• Солнце, планеты, их луны, карликовые планеты;

• около 526 тысяч астероидов и около 600 комет;

• межзвёздные гости 1I/ʻOumuamua, 2I/Borisov и 3I/ATLAS;

• 40 космических аппаратов: от LRO у Луны и «Джуно» у Юпитера до телескопов у точек Лагранжа и «Вояджеров» на краю системы;

• вокруг Земли 31,7 тысячи спутников, ступеней и обломков с настоящими орбитами и ещё 3,6 тысячи объектов на условных позициях.

Всё в настоящем масштабе. Время можно остановить, пустить назад или ускорить до ×10⁹, это примерно 32 года за секунду. Работает в браузере, на компьютере и на телефоне.

Над Землёй

Орбиты спутников берутся с CelesTrak и обновляются каждые сутки. Положение каждого считает модель SGP4: она учитывает торможение в атмосфере и сплюснутость Земли.

Сразу оговорка про масштаб. Расстояния и орбиты настоящие, а размеры спутников нет. На экране высотой 1080 точек спутник длиной 10 м занял бы один пиксель, только если смотреть на него с 13 км. Когда в кадре вся Земля, камера стоит в десятках тысяч километров, и спутник был бы в тысячи раз меньше пикселя. Поэтому каждый нарисован точкой в 2–3 пикселя, какого бы размера он ни был: точка показывает, где объект, а не какой он большой.

По щелчку открывается карточка: чей спутник, когда запущен, какая орбита, трасса над Землёй. Если навести мышь на точку орбиты, видно, через сколько спутник там окажется. Российская группировка «Рассвет» (Бюро 1440) выделена отдельно, в ней сейчас 31 спутник.

Если подлететь к МКС, вместо точки появляется её схема в настоящий размер: модули, ферма, панели, которые поворачиваются к Солнцу, а в тени Земли станция темнеет. На ферме есть значок «📹», и в карточке МКС кнопка «Прямой эфир»: открывается трансляция внешних камер станции (NASA и Sen), а под ней написано, над дневной или ночной стороной сейчас станция и через сколько минут у неё закат.

Вперёд во времени SGP4 по свежему каталогу работает недели, дальше включается прогноз: срок жизни спутника оценивается по высоте нижней точки орбиты. Без манёвров трение о верхние слои атмосферы быстро сводит низкие спутники вниз: к концу 2035 года из 11 110 Starlink в модели остаётся 336, а всего на орбите 20 372 объекта из 35 249. Настоящие Starlink и МКС поднимают орбиту двигателями, так что прогноз отвечает на вопрос «что будет, если всё бросить». Назад во времени спутники исчезают по дате запуска.

Встать на планету и посмотреть на небо

Справа внизу есть человечек, как в Google Картах. Его можно перетащить на любую планету или луну, и камера встанет на поверхность в этой точке. Дальше просто стоишь и смотришь: мышью вокруг, Z включает бинокль.

У Земли и Марса небо рисуется расчётом рассеяния света в атмосфере, поэтому днём оно голубое (на Марсе своё), а на закате краснеет. У Земли есть полярное сияние: овалы вокруг геомагнитных полюсов, зелёный кислород на высоте около 120 км, красный выше, лучи и занавеси. Например, 5 октября 2026 года в 22:00 UTC в Тромсё, если смотреть на юг, над головой висят зелёные ленты. Силу сияния задаёт модель, а не настоящий индекс активности.

У взгляда есть светофильтры, как стёкла на шлеме:

• солнечный фильтр, как очки для затмения: видно только диск Солнца с пятнами, а Луна перед ним чёрная, так что частное затмение видно серпом;

• H-альфа, как у солнечных телескопов: красный диск, вспышки и протуберанцы над краем;

• красный и синий: на Марсе в синем ярче облака, в красном поверхность;

• ультрафиолет: у Венеры без фильтра ровный кремовый шар, а в УФ проступает тёмный рисунок облаков в форме буквы Y.

Кнопка ✦ включает созвездия: 5 044 звезды, видимые глазом, линии и названия, а по щелчку на небе карточка созвездия. Вид можно скопировать ссылкой, вместе с местом, временем, направлением взгляда и фильтром.

Скафандр у астероида

Если человечка не перетаскивать, а щёлкнуть, появляешься в скафандре там, где была камера. Управление как у ранца MMU, на котором астронавты летали у шаттла: сопла по углам ранца, автоматическая стабилизация (держать нос по скорости, на цель, вдоль горизонта), кнопка «Стоп». По умолчанию азот бесконечный. Если щёлкнуть по шкале N₂, запас становится настоящим: около 12 кг азота, это примерно 27 м/с изменения скорости на весь баллон, и тяга как у MMU.

Вблизи астероид рисуется глыбой настоящего размера. Форма придумана, но всегда одна и та же для каждого номера: бугры, кратеры, камни, рельеф с тенями. Пройтись по глыбе пешком можно будет, но не сегодня: прогулку я ещё не доделал. Пока вокруг астероида стоит силовое поле, чтобы никто раньше времени не потоптал недоделанную поверхность. У двойных астероидов есть спутники, например у Дидима рядом летает Диморф, 151 м, в 1,2 км от него. Данные о спутниках астероидов взяты из сводной таблицы Джонстона, около 640 спутников.

У планет такой же щит, а на нём подсказка, как встать на поверхность человечком.

Полмиллиона астероидов

Астероиды берутся из базы JPL (NASA): все, у которых измерен размер, все ярче определённого порога и все сближающиеся с Землёй крупнее примерно 30 м. Всего около 526 тысяч. Каталог весит около 30 МБ, поэтому грузится, только когда включаешь астероиды.

У большинства размер никто не измерял, известна только яркость. Если считать, что поверхность отражает 14 % света (среднее), из яркости получается оценка диаметра, и в карточке такой размер помечен «по яркости». С масштабом то же, что у спутников: астероид в километр на расстоянии 1 а.е. занял бы стотысячную долю пикселя, поэтому каждый нарисован точкой в 2–4 пикселя.

Отдельно показаны межзвёздные гости 1I/ʻOumuamua, 2I/Borisov и 3I/ATLAS. Они летят по гиперболе: пролетают один раз и уходят навсегда. Вдали от Солнца их скорости 26,4, 32,3 и 58,0 км/с, это совпадает с опубликованными значениями.

Аппараты и точки Лагранжа

Луны планет (31 штука, от Фобоса до Харона) и аппараты берутся из JPL Horizons каждый день. У тех, кто на орбите вокруг Луны, Марса или Юпитера, это орбита на сегодня. У межпланетных и у тех, кто держится у точек Лагранжа, это путь на несколько месяцев назад и вперёд.

У точек Лагранжа в этом году людно. У L1, между Землёй и Солнцем, кроме давних ACE, Wind и DSCOVR появились IMAP, SWFO-L1, Carruthers, а индийская Адитья-L1 там с 2024 года. К L2 летит телескоп «Нэнси Грейс Роман», запущенный 30 августа, и там же стоят близнецы ESCAPADE, которым в ноябре лететь к Марсу.

Путь такого аппарата в обычном виде выглядит странно, растянутой дугой. Причина в том, что он ходит по петле вокруг точки Лагранжа, а сама точка за год обходит Солнце вместе с Землёй. В карточке есть кнопка «🔄 Показать петлю»: вид переключается в систему, которая вращается вместе с Землёй, и становится видна сама гало-орбита.

Насколько этому верить

Я сверял положения с JPL Horizons, эталонным сервисом NASA для таких расчётов:

Для сравнения: угловая минута примерно тридцатая часть видимого диаметра Луны.

Модели подписаны прямо на странице: облако Оорта (никто его напрямую не видел, о нём судят по орбитам долгопериодических комет), форма хвоста гелиосферы, Галактика, облака планет, формы глыб астероидов, условные положения части спутников.

Всё в одну статью не влезет, поэтому остальное просто перечислю:

• модель Галактики из 2,4 млн звёзд, с «вы здесь» и своим временем до 100 млн лет в секунду;

• солнечные и лунные затмения: тень Луны бежит по Земле, Луна в тени Земли краснеет;

• живые планеты: пятна и протуберанцы на Солнце, бури Юпитера, шестиугольник Сатурна, пыльные бури на Марсе, вулканы Ио;

• бесконечная заставка с музыкой: затмения, пролёты миссий, «Вояджер» на краю системы;

• подписи на глобусе Земли (столицы, горы, вулканы и то, что видно с орбиты глазом) и места посадок на Луне, Марсе и Титане;

• ссылка на любой объект или вид, версия для телефона с джойстиками;

• и много других событий и явлений, которые проще один раз увидеть.

Посмотреть самому: space.bl2.ru или зеркало space.bl2.net (там интерфейс по умолчанию на английском, переключается кнопкой RU | EN). Работает в браузере, без регистрации.