卫星“污染”星空?天文学界的担忧不无道理。

自太空探索技术公司发射第一批StarLink卫星以来,一列“星空列车”前所未有地出现在夜空中,在全球范围内引发了一系列问题、担忧和疑虑。

宇航员:卫星姿态还不稳定,未来光污染会减少。

微纳星科技有限公司经理周信分析,目前卫星对地面观测的影响包括遮挡和反射两种形式。但客观来说,遮挡的效果通常并不明显。对于一颗翼展10米运行在500公里高空的卫星,地面最大视角只有4秒左右,而普通人的视觉分辨率在3-5分钟(180-300秒)之间,肉眼几乎不可能发现夜空中一个快速移动的点挡住了夜空。当然是国际空间站。

“除了遮挡效应,如果卫星到了特定的轨道和角度,可能正好把太阳光反射到地面,地面就容易观测了。”他说,对于大多数卫星来说,由于卫星动力来自太阳能电池,卫星最大的部分——太阳翼始终面向太阳,其他部分的反射光被地面观测到的概率其实很低;另一方面,近年来国内外的一些公司(如俄罗斯的Start Rocket公司)尝试从事一些商业或娱乐活动,如广告、宣传等。,通过卫星自发光或反射太阳光的形式。这样的意向卫星可能确实会对地面的天文观测产生比较明显的影响。

周信认为,正常运行中的卫星对夜空的影响几乎是察觉不到的。虽然借助望远镜等设备可以观测到,但考虑到近地轨道卫星相对地面的速度在7 km/s以上,干涉的效果会很快在视野中消失。对于专业人员来说,可以相应地修改和删除卫星的轨道数据。所有已知卫星的轨道数据都记录在NORAD网站上。另一方面,旨在产生地面视觉效果的卫星可能确实会产生比较明显的影响。

据科学家分析,目前观测到大量卫星链的原因有两个:一是卫星没有建立稳定的姿态,太阳翼没有完成对太阳的定向,太阳翼大面积产生的反射效应更加明显;二是卫星还处于部署阶段,在太空中还没有完全“铺开”,容易被观测到。后来随着卫星逐渐建立稳定姿态,卫星星座部署推进,观测到的情况会越来越少。

天文学家:有辐射和碎片,必然会影响天文观测。

赵海滨说,空间站等目标也会污染观测图像,在天文观测图像中可以看到相关的人造天体,会影响当地的星域。其实飞机经过也会影响天文观测,污染会更大。类似星链项目的项目会在某个时间“污染”某个天空区域,从而降低天文学家观测时这个天空区域的可用性。

“除了对射电天文学的影响,大量的卫星组网工程对整个空间环境的影响也很大。”加拉说,12000颗卫星链主要运行在500公里至600公里高度的轨道上,这使得轨道附近的卫星非常拥挤,大大增加了相互碰撞的概率,从而造成更多的空间碎片。如果不采取一些相应的缓解措施,如果发生爆炸连锁反应,就会导致空间使用的不可持续。

解决方案:引入规范措施,促进太空和天文学的发展。

"天文学界的担忧并非完全没有道理."中国科学院航天信息研究所海南研究所执行所长杨认为,无论是天文界还是航天界,都应该客观辩证地分析问题。随着航天技术的发展,各方面的成本会大大降低,天文观测的成本也会降低。航天界要充分考虑,尽量减少污染,天文界也可以考虑在条件允许的情况下把观测平台放到外太空。

“卫星部署造成的光污染,应该通过一些技术手段来解决。”采富(杭)科技有限公司首席运营官说,“而卫星也是一种有效的天文观测手段。充分利用新技术可以实现更好的天文观测。卫星产业的发展将对天文卫星的发展产生积极作用。”

加拉认为,为了减少干扰,将观测站从陆地转移到太空是一个好主意。这样会有很多好处,避免了地基观测的地理、天气、大气、光污染的限制,在同样的仪器性能指标下,获得更精确的观测数据。GAIA卫星、NEOWISE卫星等。只是把巡天观测设备和近地天体观测设备从地面搬到了太空,获得了更有效的观测数据和更丰富的科学产出。

如何从源头上减少干扰?不久前,太空探索技术公司CEO埃隆?马斯克曾回应“观星污染论”,称已指示星链团队研究如何降低卫星反射率。下一批卫星链很可能会减少甚至完全消除恒星闪烁现象。

加拉说,目前已有三个国际组织发布了关于抑制空间碎片产生、保护空间环境可持续发展的法律法规,但没有一个具有太大的约束力。与此同时,欧盟、美国、俄罗斯联邦、中国等国家也制定了相关的区域或国家政策,以确保空间活动的可持续发展。目前,各国制定的政策法规大多针对航天发射、卫星在轨任务运行和任务后处置三个阶段抑制碎片。从天文观测的角度来说,主要是地方政府为了保护地面站的观测环境,会制定相应的地方性规章制度。比如,为了保证快速观测,贵州省专门制定了《贵州省500米球面射电望远镜电磁静区保护办法》等一系列地方性法规。

加拉认为,商业航天的崛起是大势所趋,无法回避。作为政府行政部门,应制定相应的规范措施,引导商业航天规范有序发展。既能发挥优势,又能使航天和天文研究和谐发展。