讓天文學家發瘋的星鏈衛星，美國科學院評估報告：建議取消發射

2020-09-05 星辰大海路上的種花家

如果你是一個深空攝影愛好者，那麼沒有什麼事情比你遇到一個好天氣、架設好了拍攝設備，曝光了半天后突然被一輛路過的汽車燈或者附近觀測者的一束手電光幹擾更惱火了！但現在這個威脅不僅來自地面，還有在太空中鋼鐵俠客發射的星鏈衛星！

丹尼爾·洛佩茲拍攝NEOWISE彗星時就遭遇了星鏈衛星的掃蕩，延時拍攝在CCD上留下了猶如一道天花板般的光柵欄！不僅如此，還幹擾了NSF的NOIRLab計劃中的Cerro Tololo美洲天文臺（CTIO）的Blanco 4米望遠鏡上數十億像素的巨型CCD，在8月12~13日晚上獲得的照片中，留下了19條觸目驚心的條紋，這是星鏈衛星通過留下的痕跡！

憤怒的天文學家直接向美國國家科學基金會NOIRLab和美國天文學會（AAS）提出了控訴，8月25日，NSF和AAS舉行了在線聽證會，結果將在適當時候公布！

星鏈到底是幹啥用的，馬斯克為什麼要發射那麼多衛星?

星鏈也就是Starlink的中文直譯，這是SpaceX公司在2015年推出的一項近地軌道衛星群，未來將提供覆蓋全球的高速網際網路，並且將提供遠超傳統衛星網際網路的性能，不受地面基礎設施影響，在全球中低緯度任何位置都可以高速接入的太空網際網路服務！

星鏈衛星的軌道高度大約為335.9～1,325千米，在地球靜止軌道理論上只要三顆即可覆蓋全球，但如此低軌道，又要覆蓋全球的話，將需要大量的衛星，因此星鏈計劃的衛星數量是12000顆，你沒有看錯，是1.2萬顆！

SpaceX預計在550千米的軌道部署1600顆衛星，然後在1150千米的軌道部署2800顆Ku波段和Ka波段衛星，最後是在340公裡軌道部署約7500顆V波段衛星，整個計劃耗資約100億美元！

星鏈工程和中國的虹雲工程有些類似，但虹雲工程計劃發射的衛星只有156顆，在距離地面1000千米的軌道上運行，也是打算構建一個星載寬帶全球移動網際網路！

星鏈衛星發射時恐怖的大巴車模式

由於星鏈衛星數量極大，因此傳統的一箭單星或者一箭多星的模式已經無法滿足要求了，星鏈衛星發射採用的是獵鷹9號火箭，在其整流罩內，這是一輛衛星大巴車，恐怖的60顆衛星整齊排開，密密麻麻猶如機房裡的刀片伺服器！

60顆星鏈衛星堆疊裝載入火箭整流罩

星鏈衛星，每顆衛星都是一臺伺服器

這個批次上天的衛星，都幾乎在同一高度上運行，所以星鏈衛星就不會看到單顆的，要看到就是一個葫蘆串，猶如遊戲中打出去的子彈一樣！

星鏈衛星

星鏈衛星的上網速度如何？

星鏈衛星就是用來接入網際網路的，那麼大家關心的當然是它的速度如何了，2020年7月31日，一家名為testmy.net的網站上出現了一份Starlink的測試報告，這是SpaceX在加拿大南部一個個條帶狀區域上公開測試的資料！

與星鏈通訊的衛星鍋

星鏈的上行與下行都通過該天線進行，並且該天線還有伺服電機用來對準衛星，並不需要精準對準衛星，它會自動調節！

下載速度

這個下載曲線，想必大家都看得明白，速度還湊合，但星鏈衛星之間的切換並不是無縫的，而是具有一定的間隔，很明顯這是切換鏈路產生的停頓，估計用雙聯路、雙天線配置一個雙出口路由會好一點，但SpaceX暫時似乎並沒有打算如此操作。

擁擠的近地軌道

當然這麼多衛星擠在近地軌道上，未來太空車禍也會急劇增加，一旦發生，那麼近地軌道上的狀況將會更加惡劣，也許星鏈衛星即將打開潘多拉魔盒，未來的近地軌道可能將成為空間站的禁區，這一點《地心引力》中太空梭遭受碎片撞擊，可能已經給大家上了一課！

星鏈組成的網絡

據馬斯克稱，星鏈衛星都具有「能夠追蹤在軌碎片並自動規避碰撞」的能力，且在衛星在到達壽命後將自動脫離軌道，95%的部件都將在大氣層內燒毀，但在2019年5月發射的第一批星鏈中，就有3顆衛星失去了聯繫，變成了太空垃圾！獵鷹9號火箭

星鏈衛星怎麼幹擾天文觀測？

星鏈衛星的質量為227～260千克，它的尺寸並不大，從理論上來看，即使在低軌道它也不會干擾天文望遠鏡觀測，但有一點不要忘記了，星鏈衛星還有太陽能電池板，以及在晨昏線附近時反射陽光造成的幹擾，此時尺寸並不重要，而是反射的陽光亮度，甚至目視就能看到，你說它會不會干擾天文望遠鏡的觀測？

晨昏線附近反射陽光示意圖

而且最大的問題是，星鏈衛星要麼不出現，一出現就是一長串！

排隊而過的星鏈衛星

根據荷蘭射電天文研究所天文學家塞斯·巴薩的測算，第一批1600顆衛星部署完成後，在北緯52度地區，頭頂永遠有約84顆衛星，而在晨昏和整個夏夜則高達15顆可見。所以如果你是天文學家，請問你瘋不瘋？

SpaceX為衛星加上「遮陽傘」

2020年8月7日，SpaceX第10批57顆「星鏈」衛星升空，值得注意的是，這批上天的衛星上加裝了「遮光罩」，避免對天文觀測產生不利影響。SpaceX創始人馬斯克曾表示，為衛星配備遮陽板並在衛星升軌時改變太陽能帆板的朝向，可以解決天文學家的擔憂。另外還將衛星塗黑，以避免衛星的金屬表面產生鏡面反射！

據實地觀測，如此處理過的衛星確實暗了一些，請注意，只是「暗了一些」，對高精度的天文觀測而言，暗一些根本無濟於事！據實際測試，這些「不發光」的衛星仍然高達5等，儘管肉眼可見已經非常困難，但對於天文臺觀測的目標10-20等的暗星相比，這些衛星猶如手電筒一般的存在。

據評估，未來LSST望遠鏡可能會有50%的照片報廢

LSST望遠鏡是正在建設中的廣域巡天反射望遠鏡，主鏡直徑8.4米，CCD像素達到了32億，每3天將巡天一次，任務包括協助追蹤小行星、暗物質探索、剖析銀河繫結構等。根據大型綜合巡天望遠鏡科學團隊的最新研究表明，預計LSST 望遠鏡有將近三分之一的圖像至少都會包含一條衛星軌跡，在黃昏或黎明拍攝的所有圖像更至少都會拍到1條以上衛星軌跡！

儘管正式的報告尚未出爐，但NOIRLab的天文學家，撰寫星鏈衛星對天文觀測影響的康妮·沃克稱，為避免對地面可見光和紅外波段望遠鏡造成影響，唯一方法是取消發射星鏈衛星。儘管我們可以肯定這幾乎不可能，但相信NSF一定會以自身的影響約束星鏈的行為，希望未來近地軌道上會更「乾淨」一些，至少不要對人類仰望星空的努力產生不利影響！

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