在某些夜晚,天空中最亮的物体之一既不是行星也不是恒星。它是一颗名为 BlueWalker 3 的电信卫星,根据今天在《自然》杂志上报道的观测结果,有时它的亮度超过地球上黑暗地点可见的 99% 的恒星。
BlueWalker 3 是最近添加到已经卫星泛滥的天空中的最耀眼的新成员。仅太空飞行公司 SpaceX一家就已将 5,000 多颗卫星发射到轨道上,全球各地的公司总共提出了在未来几年发射超过 50 万颗卫星的计划——天文学家担心这种情况可能会妨碍对宇宙的科学观测。
密歇根大学安娜堡分校的名誉天文学家帕特里克·塞itzer说,这项研究“向我们展示了卫星亮度没有界限”,他没有参与这项研究。“我担心我们将在未来十年看到大量大型卫星发射,这将永远改变夜空的外观。”
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暮光之星
电信公司 AST SpaceMobile 于 2022 年 9 月 10 日在德克萨斯州米德兰发射了 BlueWalker 3,作为旨在使移动宽带几乎在任何地方都可用的卫星群的原型。该卫星巨大的天线阵列和白色使其能够将大量阳光反射回地球,使其即使在黄昏时也闪耀。
为了量化其影响,专业和业余天文学家开展了一项国际观测活动,最终从智利、美国、墨西哥、新西兰、荷兰和摩洛哥的地点发现了这颗卫星。研究人员使用称为星等标度的标准天文指数评估了卫星的光芒,在该标度上,最亮的物体具有最小的数字。例如,明亮的金星可以达到 -4.6 星等,而北极星则暗得多,为 +2 星等。这大致是从城市用肉眼可见的星等极限。
2022 年 11 月 10 日,该卫星展开了天线阵列,使其亮度增加到 +0.4 星等。如果它是一颗恒星,它将是天空中最亮的十颗恒星之一。但是它的视亮度随着卫星的旋转而变化,到 12 月下旬,它已变暗至 +6 星等。然后它再次变亮,在 2023 年 4 月 3 日再次达到 +0.4 星等。
国际天文学联合会是一个由专业天文学家组成的团体,建议近地轨道的人造卫星的最大亮度为 +7 星等。作者发现,BlueWalker 3 的亮度可能是其数百倍。AST SpaceMobile 表示,它计划用 90 颗类似卫星的卫星群提供宽带覆盖,其中包括计划于 2024 年初发射的 5 颗卫星。
分离的碎片
此外,该团队观察到在部署过程中有一个明亮的物体从主卫星上分离出来,后来得知这是在上升过程中保护折叠天线的容器,之后被抛弃到太空。它也相对明亮,星等为 +5.5。
在给《自然》杂志的一份声明中,AST SpaceMobile 表示,它目前正在与 NASA 和天文学团体合作,以解决这些担忧。
2019 年年中,SpaceX 成功发射了 60 颗卫星,创造了一条在夜空中滑行的“星链”,这让许多天文学家感到惊讶。现在,近地轨道上散落着数千颗商业卫星。如果在长时间曝光期间被望远镜捕获,这些物体可能会留下明亮的光条纹,从而使数据无法读取。
天文学家长期以来一直引导他们的望远镜避开这些最亮的物体。马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心的天文学家乔纳森·麦克道尔说,如果 AST SpaceMobile 发射类似于 BlueWalker 3 的卫星群,这种权宜之计仍然是可能的,他没有参与这项研究。
他说,更大的担忧是其他公司也可能发射大型卫星星座。塞itzer 说,如果发生这种情况,“那么夜空将发生不可逆转的变化。”
寻求解决方案
为了避免这种情况,天文学家正在努力寻找共同的解决方案。例如,该研究的一些作者是一个新成立的名为 CPS 联盟 的一部分,该联盟旨在解决这个问题,并且一直在与包括 SpaceX 和 AST SpaceMobile 在内的公司联系。SpaceX 已经在尝试使其卫星不那么可见的方法,联盟成员表示,AST SpaceMobile 似乎也愿意降低其卫星的亮度。该公司表示,它计划在其下一代卫星上使用防反射材料,以及某些飞行机动来降低航天器的视星等。
“他们给我们留下了非常好的印象,他们会更多地与我们合作,”联盟成员、国家科学基金会 NOIRLab 天文学家康斯坦斯·沃克说,她也是该研究的作者。
她说,这种讨论是前进的方向。“没有人会回到昨天,回到我们拥有更黑暗天空的时候。”
本文经许可转载,并于 2023 年 10 月 2 日首次发表。