卫星数量的增加也可能对射电天文学产生负面影响

2022-05-31 13:37:09   编辑:小主编
导读 在新墨西哥州的卡森国家森林公园附近,一群星链卫星(纵向平行曲线)经过。图片来源:M。Lewinsky(CCBY2 0)三年前,SpaceX发射了第一批Starlin

在新墨西哥州的卡森国家森林公园附近,一群星链卫星(纵向平行曲线)经过。图片来源:M。Lewinsky(CCBY2.0)

三年前,SpaceX发射了第一批Starlink星链互联网通信卫星,引发了天文学家对卫星在夜空照片中留下的条纹的担忧。从那以后,许多其他的星链已经发射,现在有2300多个星链环绕地球运行,几乎占了所有运行卫星的一半。

然而,越来越多的证据表明,这些星链将对全球天文观测站和其他天文观测者造成相当大的干扰。目前,卫星公司还没有找到解决方案,未来几年可能会发射数万颗新卫星。

自从第一个星链发射以来,天文学家已经开始组织全球相关力量做出回应。在过去两年的一系列国际研究之后,国际天文联合会(IAU)建立了一个中心,以保护黑暗和安静的天空免受卫星星座的干扰,并协调天文学家、决策者和卫星运营商如何减少卫星穿越天空的影响。

最近发表在《天文学杂志》上的一项研究表明,在南纬50°和北纬50°的夏夜,未来的卫星星座将是最明显的,欧洲和加拿大的许多天文设施都建在那里。研究表明,如果spaceX和其他公司发射了65000颗卫星,这些纬度地区的夜空中会有明亮的光点。在日出和日落前后的几个小时里,每14颗肉眼可见的恒星中就有大约一颗是卫星。

研究广阔天空的天文观测站将受到最大影响。在2021年8月黄昏拍摄的图像中,加利福尼亚州帕洛马山的兹维基瞬变设施(ZTF)观察到了18%的卫星条纹。波兰华沙大学天文学家przezekmroz指出,这个数字会随着卫星数量的增加而增加。他初步分析了2022年4月ZTF的数据,发现卫星条纹影响了约20%~25%的黄昏图像。

Mroz说,到目前为止,ZTF的许多测量数据还没有被卫星条纹破坏,部分原因是它的图像处理方法可以检测和掩盖卫星的轨迹。然而,其他天文台面临着更大的挑战,特别是智利建造的8.4米望远镜——维拉鲁宾天文台,由美国资助。因为它会每三天拍摄一次可见的天空,所以它会特别容易受到卫星在其图像上留下条纹的影响。天文学家正在研究减少损害的方法,比如识别和消除数据中的卫星条纹算法,但修复数据需要大量的时间和精力。

卫星数量的增加也可能对射电天文学产生负面影响,并增加空间碎片的数量。其他更广泛的影响可能会影响世界各地的生命:卫星的存在会导致天空中的背景光,这可能会使依赖天体导航的动物失去方向。此外,卫星条纹还会干扰人类的知识系统,比如土壤知识系统,它依赖于黑暗天空的信息来标记全年的重要事件。

一些卫星运营商一直在努力缓解这个问题。SpaceX测试了降低星链亮度的方法,包括安装遮阳板。本月早些时候,SpaceX工程师Davidgoldsten表示,SpaceX正在研究其他缓解措施,例如在卫星镜上添加贴纸或其他材料,以反射远离地球的光线。这种方法的效果仍在研究中。

最近几天,国际天文联合会(IAU)将推出一个网站,包括帮助望远镜运营商预测卫星位置的工具,这样他们就可以将仪器指向其他地方。

值得一提的是,尽管IAU和其他天文组织一直在敦促联合国承认这一问题,但目前还没有法律规定卫星在夜空中的亮度。来自许多国家的代表将讨论6月1日在维也纳举行的联合国和平利用外部空间委员会会议上保护天空的问题。

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