最近的一項研究顯示，”藍色行者3號”等衛星影響了夜空觀測，凸顯了明亮衛星與天文學之間的衝突。在世界任何地方都能上網或使用手機越來越被認為是理所當然的事情，但支援全球通訊網路的網路和電信衛星的亮度可能會給地基天文學帶來問題。伊利諾大學厄巴納-香檳分校的航空工程師西格弗里德-埃格爾（Siegfried Eggl）協調進行了一項國際研究，證實最近部署的衛星與肉眼看到的恆星一樣明亮。

一項研究顯示，明亮的衛星，尤其是藍色行者3 號正在影響夜空觀測。這些衛星數量的增加給天文學家帶來了新的挑戰。作者強調了尋找解決方案和鼓勵航太工業與天文界合作的重要性。圖片來源：AST SpaceMobile

Eggl 說：”透過觀察，我們了解到AST 太空移動公司的BlueWalker 3 號衛星- 一顆擁有約700 平方英尺相控陣天線的星座原型衛星達到了0.4 等的峰值亮度，使其成為夜空中最亮的物體之一。”雖然這是破紀錄的，但衛星本身並不是我們唯一關心的問題。未被追蹤的運載火箭適配器的視星等為5.5 等，也比國際天文學聯合會推薦的7 等更亮。

從史都華天文台觀測到的藍鯨3 號九次飛行的測量亮度。彩色圓點對應的是藍行者3 號衛星的光學亮度測量值。藍行者3 號的亮度最高時達到0.4 等，是夜空中最亮的天體之一。資料來源：UIUC

作為比較，我們用肉眼看到的恆星亮度在負1 等和6 等之間，負1 等最亮。天狼星是最亮的恆星，亮度為負1 等。金星等行星有時會更亮一些，接近負4 等，但我們能看到的最暗的恆星大約是6 等。

藍行者3 號衛星拍攝於2023 年4 月3 日。這顆衛星的光學亮度為8 米x 8 米，是夜空中最亮的天體之一，峰值亮度達到0.4 等。為了方便比較，還可以在鏡頭中看到兩顆較暗的衛星：Starlink-4781（在”藍色行者”前面）和Starlink-4016（與”藍色行者”平行，在幾幅畫面中略微落後於”藍色行者”）。圖片來源：代爾夫特理工大學/M. Langbroek

「人們可能會認為，如果有明亮的星星，再多幾顆明亮的衛星也不會有什麼影響。但有幾家公司計劃發射星座，」Eggl說。”例如，Starlink 公司已經獲得了發射數千顆衛星的許可，但他們最終可能會獲得發射數萬顆衛星的全部請求。”

“這只是一組衛星星座。歐洲和中國也想組成自己的星座，俄羅斯也是如此。光是美國正在與聯邦通訊委員會談判的那些衛星，就相當於在不久的將來發射40 萬顆衛星。用肉眼能看到的星星只有1000 顆。如果再加上40 萬顆移動的明亮衛星，將徹底改變夜空”。

Starlink 衛星掠過新墨西哥州卡森國家森林附近的上空，照片拍攝於發射後不久。

Eggl 是國際天文學聯合會保護黑暗寧靜的天空不受衛星星座幹擾中心的成員。他說：”‘藍色行者3 號’的亮度非常高，魯賓天文台等大多數大型望遠鏡都認為它可能會遮蔽大部分曝光區域。出於同樣的原因，他們已經不得不避免觀測火星和金星，但我們知道行星的位置，所以我們可以躲開它們。我們無法提前數年準確預測所有衛星的位置。僅僅接受價值數十億美元的天文台經常性的數據丟失也不是一種選擇”。

他說，雖然衛星不一定會損壞望遠鏡的CCD（即電荷耦合元件），但它們仍會導致條紋資料遺失。極亮的衛星可能會破壞整個視野，就像在看星星時，有人不時用手電筒照你的眼睛一樣。

埃格爾說，目前正在與伊利諾伊州先進太空系統實驗室和SpaceX 等衛星營運商合作，探索解決這一問題的幾種方法。

Starlink公司正在研究如何使衛星表面顏色更深，從而吸收更多的可見光，反射更少的可見光。但這種吸收會產生熱量。衛星隨後必須發射紅外線，這意味著光學波長的觀測不會有太大問題，但紅外線觀測可能會有問題。而熱是太空中遇到最大的工程問題之一。因此，把所有東西都塗成黑色同樣會帶來影響。

明亮的條紋在夜空中劃出一道弧線，這是衛星BlueWalker 3 留下的痕跡。圖片來源：I. Plauchu-Frayn

SpaceX 公司的另一個想法是利用電介質鏡使衛星的太陽能板更加反光。這些鏡子可以讓衛星改變反射方向，使其不直接指向地球。

Eggl說：「如果SpaceX 能夠讓太陽能板指向不同的方向以避免閃爍，或者使用這些鏡面技巧，他們可能會解決我們在Starlink 衛星光學閃爍方面遇到的許多問題。對於其他供應商來說，這就不那麼容易了。AST 擁有巨大的衛星，上面有數百平方英尺的電子相控陣，它們需要與地面上的手機進行通訊。如果他們把衛星做得更小，更多的無線電訊號就會透過所謂的”側葉”洩漏出去，從而可能影響電波天文觀測站。”

美國國家天文台也傾向於讓衛星指向地球表面，以實現最高效率。Starlink解決方案可能不容易轉換為AST衛星，因此需要新的緩解策略。

他說：”在可能的情況下，我們正試圖與航太工業合作。我們希望共同解決這個問題，讓每個人都能參與進來，因為這是完成任務的最快途徑。”

編譯來源：ScitechDaily