科技一日千里,現(xiàn)今衛(wèi)星制造和發(fā)射成本降低,衛(wèi)星應用已然成為了巨大市場。
當需要找一個距離你不到100 米的餐廳時,最快的方法是拿起手機打開地圖,向2萬公里高度的衛(wèi)星發(fā)一串信號,它能在三秒內(nèi)告訴你位置、方向、店鋪名字甚至是人均消費。衛(wèi)星的應用給人們的生活帶來很多便利,但發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量越來越多,卻引發(fā)了天文學界的擔憂。
根據(jù)歐洲航天局統(tǒng)計,目前,地球上空各類人造衛(wèi)星的總數(shù)約為5000 個,其中還在正常運作的約為 2000 個。
而美國太空探索技術公司(SpaceX)野心勃勃,正在實施一個“星鏈”計劃——在2019年至2024年間發(fā)射1.2萬顆衛(wèi)星進入地球軌道,搭建“星鏈”網(wǎng)絡,從太空向地球提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務。
就在不久前的5月23日,SpaceX公司利用“獵鷹9”火箭將首批60顆“星鏈”衛(wèi)星送入軌道,“星鏈”計劃正式啟動。
盡管馬斯克聲稱,這些衛(wèi)星會隱藏在黑暗宇宙背景中,幾乎不可見,但在隨后幾天內(nèi),世界各地的天文觀測者都看到了這些衛(wèi)星排隊圍繞地球飛行、熠熠閃光的盛況。
負面反應:
首先,天文觀測是離不開望遠鏡的。在運用光學望遠鏡進行天文觀測的過程中,高亮度的衛(wèi)星從視野內(nèi)穿過會對觀測行為造成干擾。尤其是在針對一些遠離地球的天體(距離地球許多光年),為了獲取它們的細節(jié)圖像,天文學家需要用望遠鏡進行幾分鐘甚至幾個小時的長時間曝光,進而收集更多的光線,再從其中得到更多的天體信息。
這是由于衛(wèi)星外面常有一層金色或銀色的反光材料,因此當衛(wèi)星在觀察過程中穿過畫面,就會形成一道長且明亮的條紋。這種情況下,大批衛(wèi)星集體飛過帶來的影響幾乎是災難性的。
5月25日,美國洛厄爾天文臺的望遠鏡在工作時,25 個 Starlink 穿過視野范圍,在觀測結果上留下大量線條(來源:洛厄爾天文臺)
倫敦瑪麗皇后大學(Queen Mary University of London)理論宇宙學家 Phil Bull 在接受 The Verge 采訪時表示,如果它只是圖像中的一個點,那還可以忽略,但由于衛(wèi)星經(jīng)過會形成一個貫穿圖像的長線,一定會對觀測產(chǎn)生影響。
除了使用光學望遠鏡,由于多數(shù)天體不僅輻射出可見光,也發(fā)射出無線電波,因此通過射電天文望遠鏡收集天體發(fā)出的無線電信號來研究天體的物理、化學特性也是一個重要的方法,由此發(fā)展出了射電天文學。例如此前人類首次”拍到”的黑洞照片便是通過這種方法完成。
在射電天文觀測中,衛(wèi)星發(fā)出的無線電信號也可能對觀測、研究工作產(chǎn)生嚴重干擾。
這樣的說法很快就得到了更加廣泛的支持。
說法:
國際天文學聯(lián)合會(IAU)在近日的一份聲明中再次指出,大量部署衛(wèi)星可能從光、無線電兩個方面對天文觀測產(chǎn)生干擾。
國際黑暗天空協(xié)會(International Dark-Sky Association)則是一家總部在美國亞利桑那州的國際性組織,致力于保護夜空環(huán)境的純凈,減少光污染。該組織表示,衛(wèi)星數(shù)量的急速增加將會對我們的夜間環(huán)境帶來威脅。
IAU 表示,衛(wèi)星星座可能對現(xiàn)有及未來的天文基礎設施產(chǎn)生嚴重的影響,讓它們的能力得不到充分施展。因此 IAU 在聲明的最后,呼吁衛(wèi)星的設計、部署者和政策制定者與天文學界合作,共同分析衛(wèi)星星座可能會帶來的影響。
AAS光污染、無線電干擾和空間碎片委員會主席杰弗里·C.霍爾指出,自然夜空不僅僅只是天文學家的資源,也是那些仰望星空期待理解和享受宇宙輝煌的人的資源,自然夜空如果退化,所產(chǎn)生的負面影響已經(jīng)超出了天文學范疇。
數(shù)以萬計的衛(wèi)星環(huán)繞地球上空產(chǎn)生擁擠
“星鏈”開啟,亞馬遜、一網(wǎng)、Oneweb、亞馬遜、三星、銥星等多個公司的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項目也蓄勢待發(fā),未來,將會有更多“星鏈式”衛(wèi)星圍繞地球飛行。人造衛(wèi)星與自然星辰爭輝的景象會不斷出現(xiàn),而最終,很可能出現(xiàn)美麗夜空中人造衛(wèi)星數(shù)量超過自然可見星辰數(shù)量的狀況。
電腦合成空間碎片圖片(來源:pixalytics)
可以想象,隨著更多衛(wèi)星升空,我們的太空會變得更加擁擠,專業(yè)的天文觀測活動未來數(shù)年內(nèi)將迎來更多的威脅和干擾。
聲明和解決措施:
6月8日,在密蘇里州圣路易斯舉行的第234次AAS會議上,AAS董事會通過了一項聲明稱,AAS注意到即將有非常大的衛(wèi)星星座進入地球軌道,預計在未來幾年內(nèi),這類衛(wèi)星數(shù)目將增加到數(shù)萬顆,可能對地面和天基天文學研究產(chǎn)生重大的不利影響,包括衛(wèi)星反光可能嚴重干擾光學和近紅外觀測、衛(wèi)星通信波段電磁輻射對射電天文觀測造成污染、衛(wèi)星與天基天文臺發(fā)生碰撞等。對此,AAS表示關切,并認為在低地軌道和更遠的軌道上,多個大型衛(wèi)星星座對彼此和宇宙研究產(chǎn)生不利影響的可能性正變得越來越明顯。
聲明表示,AAS正在積極評估大型衛(wèi)星星座對天文學研究的影響,并稱只有在全面和定量理解的基礎上,才能正確地評估風險并確定適當?shù)木徑獯胧?。AAS希望其成員、其他科學協(xié)會和包括私營公司在內(nèi)的其他空間利益攸關方共同努力,充分了解并盡量減少大型衛(wèi)星星座對地面和天基天文學研究的影響,AAS將積極支持和促進相關各方的工作。
目前,AAS正在與SpaceX進行溝通。AAS主席梅根·多納休表示,她期待天文學家和SpaceX之間能進行富有成效的對話,期待他們能拿出創(chuàng)造性的解決方案,為其他公司樹立榜樣。