星链计划:星空的灾难?

作者|潘天峰

审核|黄   坚

编辑|席宇博

随着人类太空探索技术的发展,从上世纪九十年代开始,商用卫星接二连三发射升空,奇特人造天象铱闪的来源——铱星(Iridium),便是其中的一个杰出代表。而今天,小星将要给大家介绍星链计划及天文爱好者与天文学家对人造卫星数量急剧增加的担忧。

第四批下一代铱发射尾迹与SpaceX总部(图片来源于SpaceX)

星链计划(Starlink),是埃隆·马斯克的太空探索公司(SpaceX)推出的一项卫星星座计划,通过低地轨道上的数万颗卫星,提供覆盖全球的高速互联网接入服务,预计在完成24次发射后,可完全覆盖整个地球。原计划从2019年开始陆续发射约1.2万颗星链卫星,然而今年10月美国联邦通信委员会代表SpaceX向国际电信联盟提交的文件显示,马斯克准备再增加3万颗星链卫星,使星链卫星计划总量达到约4.2万颗!

2019年10月22日马斯克成功通过星链发送推特(图片来源于推特)

目前绕地球运行的所有可跟踪人造天体(包括卫星碎片)约有2万颗,其中2000多颗仍在正常工作。随着SpaceX星链计划、One Web卫星星座计划以及Telesat、Kepler Communications等公司的类似计划实施,在轨卫星数量将大幅增加。这必然会增加卫星对天文观测的影响。

如果将铱闪比作夜空观测时视野中偶然划过的小惊喜,那么星链卫星就可以比喻为载着灾难向你浩浩荡荡驶来的火车。最重要的是你还站在火车轨道上。

荷兰天文学家马可·朗布罗克拍摄到的星链(图片来源于网络)

SpaceX已于今年5月24日、11月11日将前两批共120颗星链卫星发射升空(每批60颗)。不少天文学家担忧,星链计划发射的卫星过多,会影响地面天文观测。上图便是当地时间5月24日,天文学家马可·朗布洛克在荷兰拍摄到升空后不久列队运行的第一批星链卫星,这些星链卫星每晚会经过2~3次。

相信很多同好都知道,为了拍摄星轨或者深空天体的图像,我们会对照片进行长时间曝光,这种成像方式要求感光元件曝光数分钟乃至几小时。如果拍摄过程中画面里突然划过一个明亮物体,拍摄就会受到污染,图像上会留下长长的条纹,于是乎,一张“废片”便诞生了。

星链发射前(左,图片来源于星明天文台)与发射后(右,图片来源于洛威尔天文台)

上图左边是星明天文台公众超新星搜寻项目在今年5月9日凌晨拍摄的Ia型超新星SN 2019ein(标记处)及附近天区图像,曝光40秒,当时第一批星链卫星尚未发射。右边是美国洛威尔天文台在5月25日拍摄的相同天区图像,曝光25秒,图中的条纹是第一批60颗星链卫星中的25颗经过望远镜视场时留下的“纪念品”,被星链卫星碰到的天体数据完全不可用了。

暗能量相机在观测时惨遭星链入侵(图片来源于Cliff Johnson/Clarae Martinez-Vazquez/Delve)

上图是11月18日位于智利托洛洛山美洲洲际天文台的暗能量相机(DECam)观测时的悲惨遭遇,第二批星链卫星用了5分钟才飞过去,其中19颗严重影响了观测数据。

天文爱好者因人造卫星数量剧增向星空摄影告别(图片来源于推特)

荷兰射电天文研究所天文学家Cees Bassa在接受英国《卫报》采访时表示,“我看到的那列‘火车’确实非常壮观,但随之而来的是,人们意识到,如果发射数千个这样的卫星,它们将改变夜空的样子”。据Cees Bassa计算,一旦SpaceX 星链最初计划的12000颗卫星全部发射,地球上任意地点都可以同时观测到其中的70至100颗!

哈佛-史密森天体物理中心的天文学家Jonathan McDowell在社交媒体上称,一旦星链卫星将它们的太阳能电池板正确地指向太阳,其亮度就会明显变弱,但还是比预期的更亮。马斯克也说会在之后发射的星链卫星上进行处理以降低对地面天文观测的影响,然而这些对专业望远镜来说并没有什么用。对于大视场地基望远镜来说,人造卫星对观测的影响早已有之,然而卫星数量一下子剧增数万颗,怕是谁都无法淡定下来。“This is not cool!(这一点都不酷!)”

 

参考资料

[1] 铱卫星,维基百科,https://wiki.tw.wjbk.site/wiki/

[2] 星链,维基百科,https://wiki.tw.wjbk.site/wiki/

[3] SpaceX,维基百科,https://wiki.tw.wjbk.site/wiki/SpaceX

[4] 首批60颗卫星升空,天文学家忧马斯克“星链”影响宇宙观测,澎湃新闻,https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_3567288

[5] Iridium,https://www.iridium.com/

[6] SpaceX,https://www.spacex.com/

[7]小火箭 | 全球在轨卫星报告2019版,微信公众号·小火箭,

https://mp.weixin.qq.com/s/BqFrd7RLW0LN3VFjjevOmg

 

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