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马斯克认为，1.2万颗卫星不会干扰天文学家。他的意见与模型不符

科学家将需要额外的软件，新的照相机以及更多的资金来应对Starlink系统带来的干扰。



Starlink卫星干扰了智利的望远镜观测。看来天文学家将不得不适应更明亮，更动态的天空。NSF国家光学红外天文研究实验室/ CTIO / AURA / DELVE的照片。

在夏季观察乡村星空时，很少有卫星扫过天空。但是，在未来几年中，aquiline视力的拥有者将会看到成百上千的视线。对于专业天文学家来说，研究将不再相同。
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卫星互联网提供商之间的地球之战仍在继续。 SpaceX领导着其Starlink卫星舰队，该舰队旨在为地球上的任何人提供高速通信。该公司已经将350多辆汽车送入轨道，其中几周前就已经发射了60辆。最终，它计划创建一个由数万颗卫星组成的巨型集团，来自亚马逊和英国公司OneWeb的大量卫星将加入其中。自从第一束明亮的新光在头顶伸展开来以来，天文学家一直在担心自己球体的未来。现在，对未来12,000颗Starlink卫星运动的最详尽的分析之一带来了好消息和坏消息。

卫星对天文研究的损害程度将因项目和天文台而异。天文学的新来者不会构成重大威胁，但是它们的存在必将在不久的将来成为天文学的重要因素。哈佛-史密森天体物理学中心的天体物理学家，分析的作者乔纳森·麦克道威尔说：“这是对天文学家的普遍呼吁，是时候开始考虑采取缓解措施了。”

SpaceX创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）声称Starlink不会对科学进步构成威胁。他在最近的一次会议上说：“我相信我们不会以任何方式影响天文发现，不会有任何影响。” “如果仍高于零，我们将采取纠正措施。”

该公司与各种天文组织合作，以尽量减少对夜空的影响，但要完全消除这种影响似乎几乎是不可能的。实际上，根据《天体物理学杂志快报》（MastroDollical Journal Letters）正在考虑的麦克道尔（McDowell）的一份报告，近地球环境已经受到一定影响。迄今为止，数千颗卫星已经发射到了地球轨道上（其中许多已经不存在了），但SpaceX宣称的区域是相对空白的。在不到一年前，Starlink首次发射之前，只有400颗大型卫星在低空（小于370英里）运行。如今，Starlink卫星的数量几乎翻了一番，而这仅仅是其计划的百分之三。

用肉眼在天空中可以看到12,000个低空飞行的Starlink卫星。麦克道威尔根据业余天文学家社区为他提供的数据，构建了一个考虑了卫星的大小，高度，数量和观测到的亮度的模拟。然后，他计算了在全球不同季节和地点，夜间在不同时间点有多少颗卫星从头顶经过。城市居民不会注意到任何东西，但是根据McDowell的模型（基于FCC SpaceX应用程序），由于卫星金属表面投射出的阳光，乡村的恒星观察者将看到地平线上到处都是数百个暗点。就在你头顶上方可见卫星的确切数量将取决于不同的条件，但是它将在夏季日落之后的头几个小时达到顶峰-这正是观察天空的最佳时间。

幸运的是，对于业余天文学家来说，SpaceX正在尝试将其面对地球的卫星侧面涂成黑色，以降低其反射率。根据周一发表的基于一对观察的预印本，该公司于1月推出了其首个Darksat原型，它的亮度似乎是其闪亮同类产品的2.5倍。麦克道威尔说，这种亮度将进一步降低，可能会使卫星更接近人类可见光谱的边缘。也许在观察天空时会感觉到一种令人迷惑的难以捉摸的运动感觉，但是即使您strongly起眼睛，也可能无法分辨眩光。



MacDowell说：“这足以保持裸露的天空，以便肉眼观察。” “但是，这不足以保留专业天文学。”

天文学界是一个非常多样化的团体，研究从附近的鹅卵石飞到遥远的黑洞的所有事物，并且在不同情况下，Starlink效应将有所不同。一些研究项目，尤其是那些落在深夜的研究项目，几乎没有注意到SpaceX给天空带来的好处。此时，太阳离地球的夜面越远越好，并且没有反射的太阳光线到达卫星。这让MacDowell松了一口气。他说：“起初我过于悲观，但事实并非如此，在冬天一切都还不错。看到这一点，我感到既高兴又惊讶。”

坏消息是，当太阳刚好落在地平线以下时，尤其是在夏天，Starlink组件会在夜晚的头一个和最后一个小时在望远镜的镜子中明亮地发光。这些条件非常适合观察太阳附近的物体，包括小行星的射击，包括可能有一天与地球碰撞的小行星。这样的项目根本无法在冬季中实施。 “如果仅将自己限制在冬季观察，”麦克道威尔说，“那么，实际上一半的天空都将丢失。”

麦克道尔（McDowell）的计算假设卫星是每月发射一次，最终是每两周发射一次。研究人员已开始为Starlink即将到来的未来做准备。

滤除天文摄影中卫星遗留的多余频段的最简单方法是使用软件。如果天文学家为目标拍摄五张照片，并且如果卫星撞击了几帧，研究人员可以将这些照片组合在一起以擦除卫星。这种方法最适合开销较小的天文台，也就是位于南半球的天文台，并且可以节省宝贵的观察时间来收集真正有用的数据。

其他天文台将需要专门的设备。例如，一个小型摄像机将带有环的望远镜包围在望远镜的主镜上的系统可以使仪器具有外围视觉的感觉。当摄像机检测到正在接近的卫星时，他们可以单击望远镜视场中的快门，暂时将其遮蔽，直到航天器消失为止。使用曝光时间远远超过通过卫星的短脉冲的瞄准暗物体的项目将受益于这种方案。

最终，世界上许多天文台都必须经过反复试验，以找出最适合其位置和规格的最佳策略，具体取决于将要出现的问题类型。 MacDowell说：“它将极大地改变环境，以至产生意外后果，而我们甚至都没有想到。”

但是，即使天文台能够找到支持更长的观测和购买新设备所需的大量资金，天文学家如何适应充满新移动光源的天空也存在局限性。在某个时候，如果每个图像都有几个卫星频带，那么天文学就会停止。 McDowell建议研究人员能够适应成千上万颗被遮盖的Starlink卫星，但强调从长远来看，天文学将需要一项国际条约来限制要生存的卫星总数。

他说：“我认为天文学家和太空研究人员之间的妥协在于，我们必须制定一些缓解措施，以使天空更加拥挤，但太空界最终必须确定其密度的极限。成为天上的交通。”

SpaceX忽略了对McDowell的分析发表评论的要求。这位科学家本人赞扬该公司的忠实演示，例如Darksat的开发以及直接与维拉·鲁宾天文台（Vera Rubin Observatory）进行磋商，这是将于2022年投入运营的旗舰大楼。他希望采取其他措施，例如将暗卫星天线涂成黑色，将有助于最大程度地减少对天文观测的干扰。

他说：“现在，我现在比现在少担心了。” “但是，尽管如此，我们的天空很快就会发生巨大变化。”



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