SpaceX 等公司无视天文学家拯救夜空的呼吁：违规亮度威胁天文观测

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https://gizmodo.com/satellite-companies-like-spacex-are-ignoring-astronomers-calls-to-save-the-night-sky-2000649645

地球轨道上的卫星数量正以前所未有的速度激增，而这场太空竞赛的代价正在夜空中显现。一项最新研究显示，几乎所有主要卫星运营商都在无视天文学家设定的亮度限制，其中一些卫星甚至亮到肉眼可见，严重威胁着人类观测宇宙的能力。

这份发表在arXiv预印本服务器上的研究报告对比了地球轨道卫星星座的实际观测亮度与国际天文学联合会暗夜与宁静天空保护中心制定的推荐标准。结果令人担忧：除了一家公司外，所有主要卫星运营商的设备亮度都超过了建议的+7星等上限，其中最严重的违规者是德克萨斯州初创公司AST SpaceMobile，其BlueWalker卫星的亮度竟然超过+2星等。

太空工业化带来的意外后果

当前围绕地球运行的活跃卫星数量已超过12000颗，这一数字在不到三年时间里几乎翻番。这种爆炸性增长主要归因于商业航天发射成本的大幅降低，使得大规模卫星星座部署成为现实。

AST SpaceMobile 是最大的违规者之一，其拥有大量 BlueWalker 卫星。AST SpaceMobile

SpaceX的Starlink项目是这一趋势的典型代表。该公司目前在轨运行着超过8000颗卫星，构成了历史上最大的商业卫星星座。虽然SpaceX声称已经采取措施降低卫星反射率，将早期版本约+3星等的亮度降低至+5或+6星等，但这仍然远超天文学家的期望值。

更令人担忧的是，SpaceX正在部署的第二代"Starlink Mini"卫星虽然比新一代Starlink卫星大四倍，但运行高度更低，仅为450公里。这意味着尽管公司声称采用了减反射技术，新一代卫星的平均视觉亮度实际上可能更高。

AST SpaceMobile的情况更加严重。该公司的BlueWalker卫星平均视星等达到+3.3，在夜空中比大多数天体都要明亮。这些卫星配备了面积达693平方英尺的通信阵列，是迄今为止在低地球轨道部署的最大通信设备。该公司计划构建一个包含100颗卫星的完整星座，这将进一步加剧光污染问题。

在这场"太空亮度竞赛"中，只有总部位于伦敦的OneWeb公司表现相对较好。该公司的652颗在轨卫星平均视星等为+7.85，考虑到它们距离地球表面1200公里的高度，基本符合调整后的亮度限制标准。

天文观测面临的严峻挑战

这些过亮卫星对天文学研究造成的影响是多方面的。首先，它们在望远镜捕获的宇宙图像中留下明显的光条纹，破坏了珍贵的科学数据。其次，它们降低了地面天文台的观测效率，迫使天文学家调整观测计划以避开卫星过境时间。

国际天文学联合会于2022年成立的暗夜与宁静天空保护中心，正是为了应对这一日益严重的问题。该中心为轨道高度低于550公里的卫星设定了亮度建议标准：专业天文学观测的最大亮度不应超过+7星等，而为了保护公众观星体验，建议亮度应控制在+6星等以下。

然而，这些标准目前仅具有建议性质，缺乏强制执行力。研究显示，几乎所有主要卫星运营商都在违反这些准则，而且违规程度正在加剧。这种情况不仅影响专业天文研究，也在逐步剥夺普通公众欣赏原始夜空的权利。

监管缺失下的无序扩张

面对卫星星座亮度问题，国际天文学联合会保护中心一直在呼吁建立更严格的监管框架。该中心希望各国政府和州级官员能够更好地监管这个快速发展的行业，但到目前为止，这些呼吁基本上被忽视了。

问题的根源在于当前太空活动监管体系的不完善。大多数国家的太空监管主要关注发射安全和频率协调，而对卫星的视觉影响缺乏相应的规制。这种监管空白导致商业公司在追求技术创新和市场份额时，往往忽视了对天文观测和夜空保护的考虑。

与此同时，太空商业化的步伐还在加快。除了通信卫星外，地球观测、导航增强、太空制造等各种用途的卫星项目正在规划中。如果不及时建立有效的监管机制，未来几年内轨道上的卫星数量可能增长至数万颗，届时夜空光污染问题将变得更加严重。

技术解决方案的探索

面对日益严峻的挑战，一些卫星运营商开始探索技术解决方案。SpaceX已经在新一代Starlink卫星上应用了特殊的防反射涂层和定向天线设计，试图降低卫星的视觉亮度。其他公司也在研究类似的技术，包括可调节的反射面板和智能姿态控制系统。

然而，纯粹依赖技术手段可能还不够。天文学家指出，即使将卫星亮度降低到建议标准，大量卫星的累积效应仍然会对天文观测造成影响。因此，除了技术改进外，还需要在卫星部署数量和轨道规划方面进行更加谨慎的考虑。

一些专家建议建立"天文保护区"概念，在某些时间段和空域限制卫星活动，为重要的天文观测项目提供"干净"的观测窗口。另一种思路是发展更加先进的图像处理算法，能够更有效地从天文图像中去除卫星轨迹。

当前的情况表明，如果没有有效的国际协调和监管措施，卫星星座的无序扩张将继续威胁人类观测宇宙的能力。保护夜空不仅是科学研究的需要，也是人类文化遗产的重要组成部分。在追求太空技术发展的同时，我们必须找到平衡商业利益与天文保护的可持续路径。