衛星群對天文學造成日益嚴重的威脅

2022年05月31日

三年前，SpaceX發射了首批Starlink星鏈互聯網通信衛星，引發了天文學家對衛星在夜空照片上留下的條紋的擔憂。從那時起，其他許多「星鏈」發射升空，如今已有超2300顆「星鏈」環繞地球運行，幾乎占所有運行衛星的一半。

然而，越來越多的證據表明，這些「星鏈」將對全球的天文觀測站和其他天文觀測者造成相當大的幹擾，目前衛星公司還沒有找到解決方案，且未來幾年，可能會有數以萬計的新衛星發射。

自從第一顆「星鏈」發射以來，天文學家已經開始組織全球相關力量進行回應。經過去兩年的一系列國際研討後，國際天文聯合會（IAU）成立了一個保護黑暗和安靜天空免受衛星星座幹擾的中心，為天文學家、政策制定者、衛星運營商等協調如何減少衛星劃過天空的影響。

最近《天文學雜志》發表的一項研究表明，未來的衛星星座將在南緯50°和北緯50°左右的夏夜裏最為明顯，而許多歐洲和加拿大的天文設施都建在那裏。該研究稱，如果SpaceX和其他公司發射計劃的65000顆衛星，那麼在夏至前後，這些緯度地區的夜空中將會有明亮的光點。在日出和日落前後的幾個小時裏，肉眼可見的每14顆星星中大約有一顆是衛星。

研究廣闊天空的天文觀測站將受到最大影響。美國加州帕洛瑪山的茲威基瞬變設施（ZTF）在2021年8月黃昏時分拍攝的圖像中觀察到了18%的衛星條紋。波蘭華沙大學天文學家Przemek

Mróz表示，到目前為止，ZTF的許多測量數據還沒有被衛星條紋破壞，部分原因是它的圖像處理方法可以檢測和掩蓋衛星的軌跡。但其他的天文台面臨著更大的挑戰，特別是由美國資助、在智利建造的8.4米寬的望遠鏡——薇拉·魯賓天文台。因為它將每三天對整個可見天空進行拍攝，所以它將特別容易受到衛星在其圖像上留下條紋的影響。天文學家正在研究減輕損害的方法，如可以識別和消除數據中衛星條紋的算法，但修複數據需要大量的時間和精力。

衛星數量的增加還有可能對射電天文學領域產生負面影響並增加空間碎片的數量。其他更廣泛的影響可能會影響到世界範圍內的生命：衛星的存在導致天空中出現背景光，這可能會使依賴天體導航的動物迷失方向。另外，衛星條紋還會幹擾人類的知識系統，如依靠黑暗天空的信息來標記全年重要事件的土著知識系統。

一些衛星運營商一直在努力緩解這一問題。SpaceX已經測試了降低「星鏈」亮度的方法，其中包括安裝遮陽板。SpaceX工程師David

近幾日內，國際天文聯合會（IAU）將推出一個網站，其中包括幫助望遠鏡運營商預測衛星位置的工具，以便他們可以將儀器指向其他地方。

值得一提的是，雖然IAU和其他天文組織一直在敦促聯合國承認這一問題，但目前還沒有法律規定衛星在夜空中應該呈現多亮的亮度。6月1日在維也納舉行的聯合國和平利用外層空間委員會會議上，來自許多國家的代表將討論保護天空的問題。

相關論文信息：https：//doi.org/10.3847/1538-3881/ac341b

作者：辛雨