人造星座阻礙望遠鏡觀測 美國一天文臺或受損50%

2021-01-08 新浪科技

來源:澎湃新聞

巨型衛星組網計劃不僅引起有關太空垃圾的焦慮,也觸發了科學家們的警覺。這些人造星座,會不會阻礙天文望遠鏡觀測自然宇宙的視線?

當地時間3月5月,歐洲空間局(ESA)發布了一項調查研究,主要針對歐洲南方天文臺(ESO)下屬的光學和紅外望遠鏡所受的影響,也兼顧了一些其他天文臺。

研究顯示,這些新發射衛星將使得天文觀測重點夜空中肉眼可見的衛星數量翻倍。被寄予厚望的寬視場巡天望遠鏡損失最大,例如美國的薇拉魯賓天文臺將受到最高50%的嚴重影響。

夜空中肉眼可見的「人造星」

SpaceX除了已獲批1.2萬顆的「星鏈」項目,還在申報共計3萬顆的衛星部署計劃。美國科技公司亞馬遜和英國通信公司OneWeb(一網)也各自提出了3236顆和1980多顆衛星的全球覆蓋。

在本次研究中,歐空局考慮了包括上述三家企業在內的18個具有代表性的星座,共計26000多顆衛星。

其中,歐空局預計將有1600顆衛星處於中緯度天文臺的地平線以上。雖然大部分衛星只在30度以內的低空中,但每時每刻仍會有250顆落到更上方的位置,即大部分天文觀測進行的重點區域。

在日出和日落時分,衛星被太陽照亮,越靠近午夜則越暗。總體來說,這些新發射衛星將使得30度以上夜空中肉眼可見的衛星數量翻倍。

寬場巡天望遠鏡「損失慘重」

研究發現,歐洲南方天文臺的王牌望遠鏡——甚大望遠鏡(VLT)和極大望遠鏡(ELT)將受的影響較輕。只有在1000秒左右的長時間曝光才會出現明顯的影響。在黎明和黃昏階段,大約有3%的長時間曝光會被破壞。對於短時間曝光而言,人造星座造成的影響則不到0.5%。

甚大望遠鏡是建在智利的大型光學望遠鏡,由4面口徑為8.2米的望遠鏡組成。

極大望遠鏡則還在智利建設,建成後將是世界上最大的光學望遠鏡,主鏡直徑達39米。

有兩種方法可以降低人造衛星對望遠鏡的影響,一是望遠鏡響應地調整運行時間,一是令衛星製造商主動使其變「暗」。

相比起來,主打寬視場的巡天望遠鏡可能會「損失慘重」,而這類望遠鏡是近年來世界各地天文學界和投資機構的重中之重。

例如,美國的魯賓天文臺大型綜合巡天望遠鏡直徑為8.4米,採用了特殊的三鏡設計,擁有極寬的視場,用三個晚上就可巡天一次,計劃於2022年開始運行。

靠著快速巡天,它能即時發現超新星、或者威脅地球的小行星,為其他望遠鏡指路。

歐空局預測,魯賓天文臺高達30%至50%的曝光時間將受到「嚴重影響」,更糟的是,對上述歐洲兩臺望遠鏡有效的緩解方案並不適用此處。

至於人造星座對射電、毫米波和亞毫米波天文臺產生的影響,還在後續研究是之中。

歐空局稱,正聯合其他天文臺、天文學會,希望將此問題搬上聯合國和平利用外層空間委員會等國際機構的議事桌,並與相關企業溝通切實可行的解決方案。

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