卫星星座对科学观察的滋扰使得天文学家的焦虑与日俱增

军事 · 2020-04-13 17:19:47

在美国夏威夷召开了一次天文学会特别集会,集会针对卫星巨型星座(例如SpaceX现在举行是Starlink计划)建设正逐步滋扰天文观察的问题举行了讨论,并提出相识决这一新问题的潜在方案。

携带有60颗Starlink卫星的SpaceX Falcon 9运载火箭从佛罗里达的卡纳维拉尔角(Cape Canaveral)升空,图片:SpaceX

国家科学基金会位于亚利桑那州图森的光学红外天文学研究实验室的康妮·沃克(Connie Walker)主持了在夏威夷檀香山举行的美国天文学会(AAS)第235次集会上设立的专题特别集会——“卫星对天文学的挑战”,针对SpaceX Starlink巨型星座制作和其他计划中的私人庞大卫星群的最新希望,综合讨论未来的宏观生长前景。

Starlink成为集会的焦点,停止现在,SpaceX已发射了三批小卫星,总数约为180个。在卫星发射时,其有序滑行升空,形成类似火车疾驰的光影现象,连续时间快要一周甚至更久,直至卫星进入高空轨道,但依旧肉眼可见。如此醒目的发射现象将会很大水平上造成对天文观察的滋扰。

除此之外,更令人忧心的是,未来将会有大量的卫星入轨。SpaceX的Starlink宏图由数万颗卫星组成,而其他公司(例如OneWeb,Telsat和Amazon)也正在努力构建自己的多卫星星座。私营部门不停发射航行器进入太空,破坏天文观察,无疑是缺乏思量,不卖力任的。

卫星专家乔纳森·麦克道尔(Jonathan McDowell)是哈佛-史密森天体物理学中心的天文学家,在这次特此外AAS集会上,他与同行交流了意见,并与SpaceX代表碰面攀谈。

通过邮件,McDowell告诉天文在线:“我认为SpaceX方面正在为此不懈努力,它们至少能使卫星肉眼不行见,对非专业人士而言,起码为他们留下一幕纯净的星空。”

可是他对专业的天文观察感应忧心,卫星可能会在一年中的某些时候“至少组成一个大问题”。更令人忧虑的是,某些天文学家甚至还不甚清楚天文观察将面临的逆境。

凭据SpaceNews 的报道,SpaceX卫星公共事务副总裁Patricia Cooper在集会上讲明,卫星的亮度和可见度令人惊讶。

Cooper指出,卫星所具有的光度是出乎意料的,可是思量到卫星低轨沉积的须要性和大型太阳能电池阵列的初始定向方式,是可以明白的,这种情况将会在卫星进入距离地球越550公里(342英里)的预定轨道后缓解,但依旧肉眼可见。

SpaceX也正在努力寻求改善途径,部署的一颗Starlink卫星经由了特殊的深色涂层处置惩罚,旨在降低其反射率。但详细效果未明,将在卫星投入使用后做出评估。

此外,《华盛顿邮报》报道指出,SpaceX正向天文学家提供每颗Starlink卫星的坐标,以便天文观察时使用。

Cooper回应说“我们还不知道这些缓解措施是否有效。”但 “我们倾向于很是快速地事情。我们倾向于测试,学习和迭代。”

集会还综合讨论了巨型星座,研究卫星阵列将如何影响科学观察,无论这些卫星是用于电信(如Starlink的情况),还是对地球外貌的全面勘察(例如拟议的ICEYE星座) ,甚至包罗配备合成孔径雷达(SAR)的卫星群。

英国广播公司(BBC)报道了密歇根大学天文学家帕特里克·塞策(Patrick Seitzer),在会上的讲话,他对种种有害影响提出了警告,例如图像上泛起多个条纹,像鬼影一样的伪影,探测器光饱和以及对电子设备的滋扰等。

他同时预测:“低轨巨型星座即将到来,而且它们正在迅速生长。”而且他认为:“新卫星比轨道上99%的物体亮,现在Starlink卫星的发射仅仅是开始。”

Seitzer建议SpaceX应致力于降低航行器的亮度,至少保证卫星在服务轨道上也无法被肉眼看到,以防止大型专业望远镜过饱和。但遗憾的是,维拉·C·鲁宾天文台(前称为大型天气观察望远镜)预计将受到巨型星座的严重影响,因为该天文台具有较高的敏感度,且其设备每三天绘制一次完整天空。

在集会上守旧关注的另一个问题是来自一些卫星(例如上述的ICEYE)的无线电滋扰。国家广播电台天文台(NRAO)的哈维·李斯特(Harvey Liszt)在集会上对记者说,如果SAR指向直接回望它的射电望远镜,则SAR“将烧毁射电天文吸收机,”

遗憾的是这个问题直到如今才引起注意,希望这些讨论将进一步促使私营部门在将其产物投入太空之前接纳合理的做法。能够预测近地轨道上成千上万甚至数十万颗卫星会影响我们对宇宙的看法,这并不完全是天方夜谭。

作者: George Dvorsky

FY: A1

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