
BlueWalker 3衛(wèi)星的圖像。(圖片鳴謝:uux.cn/邁克爾·楚克蘭)
(神秘的正式中最地球uux.cn)據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)(莫尼莎·拉維塞蒂):周一(10月2日),國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)的天空
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“對(duì)于世界各地的天空許多天空觀測(cè)者來說,這是衛(wèi)星物體不可接受的亮度,”Meredith Rawls告訴Space.com,正式中最他是天空該發(fā)現(xiàn)論文的合著者,也是衛(wèi)星物體IAU保護(hù)黑暗安靜天空免受衛(wèi)星星座干擾中心(IAU CPS)的成員。
作為AST SpaceMobile公司開發(fā)的正式中最雄心勃勃的5G通信系統(tǒng)的一部分,BlueWalker 3從我們?cè)诘厍蛏系奶炜沼欣恢每雌饋矸浅C髁粒驗(yàn)槌诉\(yùn)載火箭適配器(LVA),衛(wèi)星物體它還擁有一個(gè)被稱為相控陣天線的正式中最巨大結(jié)構(gòu)。事實(shí)上,天空BlueWalker 3被認(rèn)為是有史以來部署到低地球軌道的最大的商業(yè)天線系統(tǒng);它于2022年9月在那里發(fā)射。
這個(gè)陣列占據(jù)了大約64平方米(689平方英尺)的空間——因?yàn)檫@些面板是反射性的,所以BlueWalker 3幾乎就像一面巨大的鏡子,不斷地將陽(yáng)光反射到我們的眼睛。
這面鏡子可能很快就會(huì)有同伴了。AST表示,
南京玄武預(yù)約外圍上門電話號(hào)碼微信號(hào)vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)它設(shè)想在不久的將來大約有90顆類似的衛(wèi)星漫游天空,形成專家所說的“衛(wèi)星星座”,盡管AST發(fā)言人告訴Space.com,相比之下,其他這樣的星座預(yù)計(jì)需要數(shù)千顆衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)其覆蓋目標(biāo)。
“我們正在建設(shè)第一個(gè)也是唯一一個(gè)基于空間的蜂窩寬帶網(wǎng)絡(luò),旨在無縫連接日常智能手機(jī),”AST發(fā)言人告訴Space.com。“通過連接人們,我們的目標(biāo)是減輕貧困,刺激經(jīng)濟(jì)發(fā)展,培育多元化的數(shù)字社會(huì)和拯救生命。”
然而,自然地,這個(gè)超亮衛(wèi)星原型開啟了一扇大門,讓人們擔(dān)心我們的夜空是否正在被太多的人造恒星所散落——特別是因?yàn)檫@不是一個(gè)孤立的情況。例如,SpaceX的Starlink衛(wèi)星已經(jīng)引發(fā)了類似的討論。這樣的未來不僅對(duì)觀星者來說是可怕的,而且對(duì)天文學(xué)家的工作也構(gòu)成了威脅。
這是因?yàn)檫^度的、人為的天空亮度直接影響了天文觀測(cè),包括無線電和光學(xué)觀測(cè)。
“這顆衛(wèi)星是在沒有太多考慮其對(duì)天文學(xué)的影響的情況下發(fā)射的,”該研究的合著者、IAU CPS成員齊格弗里德·埃格爾告訴Space.com。“IAU CPS試圖改變這種情況,并與航天工業(yè)合作解決問題。”
特別是,天文學(xué)家擔(dān)心BlueWalker 3將如何影響在黃昏時(shí)間進(jìn)行的研究。
“這些觀測(cè)面向內(nèi)太陽(yáng)系,因此需要太陽(yáng)在地平線以下,”該研究的合著者、IAU CPS成員杰里米·特雷格洛恩-里德告訴Space.com。“其中一種類型的觀測(cè)尋找近地物體,并對(duì)可能與地球發(fā)生碰撞的小行星發(fā)出預(yù)警。因此,這些衛(wèi)星可能會(huì)阻礙任何早期預(yù)警的嘗試,從而阻止我們保護(hù)自己免受滅絕級(jí)別的影響。”
他們中最聰明的

BlueWalker 3衛(wèi)星部署在地球上,AST SpaceMobile的工作人員在一個(gè)干凈的房間里圍繞著它(圖片來源:uux.cn/SpaceX)
盡管所有衛(wèi)星都反射陽(yáng)光,并有可能造成破壞,包括目前在地球低軌道上閃耀的數(shù)千顆Starlink互聯(lián)網(wǎng)連接衛(wèi)星(還會(huì)有更多)以及在該地區(qū)擁有600多顆衛(wèi)星的OneWeb endeavor,“BlueWalker 3是所有衛(wèi)星中最亮的,”羅爾斯說,“亮得多。”
“好消息是,”她繼續(xù)說,“天文學(xué)家已經(jīng)與這些公司建立了對(duì)話,在減緩變暗方面取得了重大進(jìn)展,并且與國(guó)家科學(xué)基金會(huì)達(dá)成了新的協(xié)調(diào)協(xié)議。”
但是天文學(xué)家認(rèn)為,整個(gè)行業(yè)還需要做更多的工作。“在SpaceX和Starlink星座的情況下,每個(gè)人都被它們的亮度所震驚,”Tregloan-Reed說。“三年后,在許多媒體報(bào)道了這種低地球軌道星座的亮度及其對(duì)夜空的影響后,我們看到像亞馬遜·柯伊伯這樣的公司正在開發(fā)緩解設(shè)計(jì),并在發(fā)射前與天文學(xué)家合作,而像AST SpaceMobile這樣的其他公司似乎將亮度問題視為事后想法。”
AST的發(fā)言人確實(shí)指出,該公司意識(shí)到了BlueWalker 3的亮度問題,并正在努力通過采用一系列策略來解決這些問題,包括與美國(guó)宇航局和其他天文學(xué)團(tuán)體合作,將網(wǎng)關(guān)天線放置在距離對(duì)天文學(xué)至關(guān)重要的無線電安靜區(qū)相當(dāng)遠(yuǎn)的地方,以及使用滾轉(zhuǎn)傾斜飛行動(dòng)作來減少視星等。
根據(jù)發(fā)言人的說法,AST還打算為其下一代衛(wèi)星配備抗反射材料,并分享詳細(xì)的位置數(shù)據(jù),以幫助天文學(xué)家規(guī)劃他們的觀測(cè)。然而,羅爾斯建議應(yīng)該制定更明確的法規(guī),因?yàn)榕c國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的協(xié)調(diào)只適用于美國(guó)本土的發(fā)射。
她說,任何一家公司可以發(fā)射或運(yùn)營(yíng)多少顆衛(wèi)星,實(shí)際上也沒有限制。
超越群星

藍(lán)行者3號(hào)飛過亞利桑那州的基特峰國(guó)家天文臺(tái)。(圖片鳴謝:uux.cn/KPNO/努爾拉布/IAU/斯考/NSF/奧拉/R .斯帕克斯)
為了得出BlueWalker 3對(duì)天文學(xué)和夜空可見性的影響的結(jié)論,研究人員開展了一項(xiàng)國(guó)際活動(dòng),從世界各地的業(yè)余和專業(yè)天文學(xué)家那里收集天空觀測(cè)數(shù)據(jù)。這包括美國(guó)、摩洛哥、智利、新西蘭、墨西哥和荷蘭的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。根據(jù)這項(xiàng)研究,在BlueWalker 3發(fā)射前進(jìn)行的視覺觀察確實(shí)表明衛(wèi)星將“特別明亮”,但直到部署后,科學(xué)家們才能真正看到影響。
一旦BlueWalker 3的天線陣列在太空中完全展開,其亮度達(dá)到約0.4的峰值。在這個(gè)有著數(shù)百年歷史的星等系統(tǒng)中,較小的數(shù)字比較大的數(shù)字更亮——0級(jí)天體比5級(jí)天體亮100倍。超級(jí)明亮的物體甚至可以進(jìn)入底片(滿月的星等約為-12.6,而太陽(yáng)的亮度約為-27)。
該研究稱,作為背景,我們?cè)谔罩锌梢钥吹降拇蠖鄶?shù)衛(wèi)星星座的星等都在4到6級(jí)之間,將BlueWalker 3的星等0.4級(jí)比作南河座和黃河座。我們?cè)诘厍蛏峡吹降倪@些星體分別是小犬座和波江座中最亮的恒星。
除了巨大的天線陣列,甚至衛(wèi)星的運(yùn)載火箭適配器本身似乎也達(dá)到了約5.5級(jí)的亮度,該團(tuán)隊(duì)表示,這比當(dāng)前國(guó)際天文學(xué)聯(lián)盟推薦的7級(jí)亮度高4倍。在某種程度上,這個(gè)建議是基于一個(gè)亮度水平,預(yù)計(jì)當(dāng)維拉c .魯賓天文臺(tái)的LSSTCamera明年開始對(duì)南方天空進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)十年的調(diào)查時(shí),這個(gè)亮度水平對(duì)觀測(cè)來說尤其具有挑戰(zhàn)性。
Tregloan-Reed說:“低于這一限制將允許使用人工智能等軟件從圖像中刪除衛(wèi)星,同時(shí)恢復(fù)下面的天文數(shù)據(jù),或者至少掩蓋受影響的像素。”“超過這個(gè)限制意味著衛(wèi)星很可能會(huì)使像素飽和,從而無法恢復(fù)衛(wèi)星下面的數(shù)據(jù)。”
BlueWalker 3比那個(gè)目標(biāo)亮400多倍。
“目前,基本上所有的星座衛(wèi)星都比IAU設(shè)定的7等建議亮度更亮,”Eggl說。“所以,從某種意義上來說,它們都令人不安。它們對(duì)天空亮度的綜合影響是另一個(gè)問題。”
例如,Starlink衛(wèi)星的亮度只有BlueWalker 3的大約0.7%(是的,它們?cè)谝箍罩腥匀豢梢杂萌庋劭吹?,但SpaceX希望創(chuàng)建一個(gè)由大約4萬顆衛(wèi)星組成的星座,Tregloan-Reed說:“整體影響,特別是對(duì)天空輝光的影響,令人擔(dān)憂。”
現(xiàn)在我們?cè)撛趺崔k?
最終,該團(tuán)隊(duì)的工作目標(biāo)是引起對(duì)這個(gè)問題的關(guān)注,以鼓勵(lì)科學(xué)家和衛(wèi)星工程師思考如何保護(hù)我們的黑暗天空。
該小組說,衛(wèi)星制造商應(yīng)該找到減輕這些模塊在低地球軌道上發(fā)出的亮度的方法,但望遠(yuǎn)鏡設(shè)施也應(yīng)該考慮解決亮度問題的方法。“一方面,天文學(xué)家在處理數(shù)據(jù)中的‘噪音’方面很有經(jīng)驗(yàn),”羅爾斯說,例如,考慮到來自月光、相機(jī)電子設(shè)備、云和地面光污染的不想要的信號(hào)。
因此,BlueWalker 3只是又一個(gè)需要應(yīng)對(duì)的噪音源。
羅爾斯還提到,科學(xué)家們已經(jīng)在開發(fā)各種工具來解決這個(gè)問題,如所謂的圖像分析管道,條紋識(shí)別程序和望遠(yuǎn)鏡調(diào)度算法。
“另一方面,”她補(bǔ)充說,“建造所有這些工具需要真正的資源,如果天空中沒有以驚人的速度充滿明亮的衛(wèi)星,這些工具就沒有必要。”
Tregloan-Reed還建議衛(wèi)星工程師考慮幾個(gè)解決方案,其中一個(gè)相當(dāng)有趣。這一概念基本上要求用能源市場(chǎng)反映衛(wèi)星市場(chǎng),消費(fèi)者可以根據(jù)供應(yīng)商的綠色證書選擇他們希望使用的能源供應(yīng)商。
例如,衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商可以宣傳他們的衛(wèi)星星座對(duì)夜空的影響最小,這有望幫助消費(fèi)者做出更明智的選擇,了解他們想使用這些星座中的哪些服務(wù)。另一個(gè)想法是將衛(wèi)星星座瞄準(zhǔn)地球靜止軌道,而不是低地球軌道。
“如果BlueWalker 3被放置在35000公里的地球同步軌道上,而不是現(xiàn)在的500公里,它將立即變成當(dāng)前亮度的0.02%,比IAU設(shè)定的7級(jí)限制弱一個(gè)數(shù)量級(jí),”他說。
為了開始幫助天文學(xué)家避免數(shù)據(jù)中的噪聲,該團(tuán)隊(duì)還確保研究BlueWalker 3陣列的亮度水平如何根據(jù)衛(wèi)星的位置而變化。這可能有助于天文臺(tái)計(jì)劃如何在未來的夜空被大量的人造光淹沒的情況下進(jìn)行天文研究。
“大多數(shù)表面在某種程度上都是自然反射的,反射的類型和它在地球上不同位置的亮度很難提前準(zhǔn)確預(yù)測(cè),”羅爾斯說。“這不一定是你坐下來設(shè)計(jì)衛(wèi)星時(shí)會(huì)想到的東西。”
"保護(hù)黑暗的天空必須是開發(fā)、測(cè)試和部署黑暗緩解措施的優(yōu)先事項(xiàng)."
這篇論文發(fā)表在10月2日的《自然》雜志上。