馬斯克稱他的衛星不會干擾天文觀測，有人出來打臉了

2023-03-31 22:38:54 2

在不久的將來，天文學家可能需要更新他們的硬體和軟體設施，以便能夠像現在這樣觀察天空空，因為一個星聯即將到來。

夏天來臨時，天文學家經常開車到鄉下去觀察恆星空，雖然有時幾顆衛星會穿過他們的視野，但這還不足以影響他們對宇宙的探索。然而，在接下來的幾年裡，這些愛好者可能會遇到數百顆人造衛星，對於專業天文學家來說，他們的研究將永遠不會像以前一樣。

全球衛星網際網路競爭已經開始，SpaceX已經啟動了一個雄心勃勃的衛星連結計劃，旨在為用戶提供高速網絡，無論他們在哪裡。該公司已經將超過400顆570磅、30英尺寬的衛星送入低地球軌道。衛星鏈計劃最終將建立一個由數萬顆衛星組成的「巨型衛星群」，而亞馬遜和英國公司OneWeb也推出了自己的大規模衛星發射計劃。自從第一顆人造衛星發射以來，天文學家們對他們研究領域的未來充滿了擔憂。現在，通過對首批12，000家衛星連鎖店的最全面的分析，我們帶來了好消息和壞消息。

人造衛星對天文學研究造成的幹擾因不同的研究項目和觀測站而異。好消息是天空中的衛星不會危及這門學科的生存。壞消息是，未來的天文學研究將不得不把消除衛星幹擾作為一個重要組成部分。「這給普通天文學家敲響了警鐘，讓他們開始思考如何減輕這種幹擾。」哈佛-史密森尼天體物理中心的天體物理學家兼分析報告的作者喬納森·麥克道爾說。

SpaceX的創始人埃隆穆斯克聲稱，衛星鏈不會對科學進步構成威脅。「我非常有信心，我們對太空探索的影響為零，」他在一次會議上說。"如果高於零，我們將採取糾正措施."

該公司正與各種天文機構合作，以儘量減少其對night 空的影響，但似乎不可能完全消除這種影響。事實上，根據麥克道爾在權威雜誌《天體物理學雜誌快報》上發表的一份報告，近地環境已經經歷了一場混亂。儘管目前有數千顆衛星圍繞地球運行(其中許多已經失敗)，SpaceX的目標區域相對來說是空匡。在衛星鏈首次發射之前，只有400顆大型衛星(超過220磅)在低空(370英裡以下)軌道上運行——這是最明顯的類型。如今，衛星鏈中的衛星數量幾乎是這個數字的兩倍，而網絡只完成了3%。

一個有12000顆衛星低空飛行的衛星鏈的天空空等於0+，以它目前的形式，肉眼看上去會非常不同。根據網際網路上的一些公開文件，麥克道爾建立了一個數學模型，該模型考慮了衛星的大小、高度、數量和觀測到的亮度。然後，他計算了根據季節和世界各地的位置，夜晚不同時間點會有多少顆衛星在頭頂飛過。城市裡的人們不會受到很大的影響，但是根據麥克道爾的模型(根據SpaceX提供給聯邦通信委員會的文件)，因為太陽光被反射到衛星的金屬表面上，農村地區的天文學家將會看到地平線上的數百個暗點，幾十顆衛星直接從頭頂飛過。可見恆星的確切數量將取決於特定的環境，但在日落後的幾個小時內，這個數量將在夏季觀賞季節的高峰期達到峰值，這是觀賞恆星的黃金時間。

幸運的是，對於業餘天文學家來說，SpaceX正試圖通過將衛星面向地球的一面塗成黑色來降低其反射率。該公司在一月份發射了第一顆「darksat」原型衛星。根據之前公布的一組觀測數據，它的反射率確實比一顆閃亮的類似衛星暗2.5倍。麥克道爾說，這種亮度的下降，如果得到證實，很可能會使衛星處於人類視覺的邊緣。如果你使勁眯著眼睛，你可能會注意到一種令人迷失方向的運動感，但你可能無法分辨這些斑點。

這可能足以拯救肉眼天文學。麥克道爾說。但這不足以拯救專業天文學。'

天文學家是一個多樣化的群體。他們的研究範圍從局部空的巖石到遙遠的黑洞，恆星鏈的影響也各不相同。一些研究項目，尤其是那些在冬天深夜進行的項目，幾乎沒有注意到SpaceX的參與。此時，太陽完全在地球後面，沒有陽光可以被衛星反射，這讓麥克道爾鬆了一口氣。「起初我太悲觀了，」他說，「但事實上，冬天也沒那麼糟糕，這很重要。看到這一點，我非常高興和驚訝。」

然而，不好的一面是，當太陽位於地平線前，在它落下後的幾個小時內，星聯衛星會在望遠鏡的鏡子裡發出明亮的光，尤其是在夏天。這段時間非常適合觀察太陽附近的天體，例如尋找小行星，包括那些有一天可能與地球相撞的小行星。像這樣的項目不能只靠冬夜的觀察來完成。麥克道爾說，如果你把自己局限於冬季觀察，「你將基本上失去天空的一半空」

隨著衛星發射頻率的增加，從每月一次開始，最終每兩周一次，麥克道爾建議研究人員開始為迅速逼近的未來「星鏈空」做準備。

消除衛星留下的多餘條紋的最簡單方法是使用軟體來編輯它們。如果天文學家拍攝了一個目標的五張照片，其中幾張包含衛星，研究人員可以將這些照片混合在一起，然後刪除衛星。這種方法最適用於帶有少量頭頂衛星的觀測站，如南半球的那些。這種方法最有效，但代價是花費寶貴的觀察時間來獲得額外的數據。

其他臺站將需要專門的硬體。例如，一個小型的照相機系統將望遠鏡的主鏡圍成一個環，可以給儀器一種擴大視野的感覺。當相機發現一顆衛星到來時，他們可以在望遠鏡的視野上彈出一個快門，暫時讓它變瞎，直到飛船消失。通過長期曝光，有必要在衛星閃爍的時間之外觀察那些暗淡的天體。

最後，世界上所有的天文臺都必須進行一些探索，以找到最適合自己的方法。"這將給觀測環境帶來巨大的變化，因此我們將會有意想不到的後果。"麥克道爾說。

然而，即使天文學家能夠找到支持硬體和軟體設施升級所需的大量資金，他們也不能無限期地被動適應天空中不斷增多的人造衛星。可以想像，當每張圖像中有多個衛星條紋時，天文學可能會停滯不前。麥克道爾建議，研究人員一方面應該學會適應衛星鏈中的數萬顆衛星，另一方面，他強調，從長遠來看，天文學需要一個國際條約來限制天空中衛星的總數，這樣才能生存下去。

「我認為天文學家和探險者之間有一個妥協，他們也是空。他說:「我們必須為更加擁擠的一天制定一些緩解措施，但航天工業最終必須為這一天的擁擠程度設定一個上限。」

SpaceX沒有回應記者的置評請求，但麥克道爾稱讚該公司表現出了誠意，例如開發了darksat，並直接聯繫了薇拉·魯賓天文臺，該旗艦設施將於2022年上線。他希望SpaceX能夠採取額外的措施，比如將darksat的天線塗黑，以繼續降低其對地平線觀測的影響。

「短期內，我不太擔心，我更擔心未來，」他說。「但這仍然是一個真正的天文變化。」