巨型卫星星座威胁太空天文观测

快速阅读: 据美国国家航空航天局消息，其研究人员在《自然》期刊发文警告，近地轨道巨型卫星星座将严重干扰天文观测，预计至2040年，新一代空间望远镜96%的图像将受卫星轨迹污染，亟需技术与政策协同应对。

一项发表于《自然》期刊的新研究指出，近地轨道卫星巨型星座的快速部署将对天文观测造成显著影响。该论文由美国国家航空航天局（NASA）艾姆斯研究中心的三名研究人员于12月3日发表，强调科学界对卫星反光污染天文图像的“强烈关切”。此类干扰不仅影响地面望远镜，也波及空间观测设备。

研究显示，2018至2021年间，哈勃空间望远镜已有4.3%的图像受到人造卫星轨迹污染。随着计划在2040年前投入运行的卫星数量较当前增加两个数量级，受干扰图像比例将迅速上升。目前，SpaceX已于2025年发射第3000颗“星链”卫星，其规划中的低轨星座规模超过3万颗，并计划自2026年起使用“星舰”火箭部署更大尺寸的第三代卫星。与此同时，中国正加快“国网”星座建设；据国际电信联盟文件显示，其拟部署卫星总数达12,992颗。

受威胁的天文设施包括NASA的SPHEREx、欧洲空间局的ARRAKIHS以及中国即将发射的巡天空间望远镜（Xuntian）。研究预测，若所有规划中的星座全部建成，上述三台新一代空间望远镜96%的曝光图像将至少包含一条被太阳照亮的卫星轨迹。

尽管SpaceX已采取措施降低卫星亮度，并调整姿态以减少对地面观测的影响，但论文指出，此类优化可能反而增大其对近地轨道空间望远镜的反射截面。研究人员建议，除技术改进外，还应限制在晨昏时段进行部分天文成像。然而，即便如此，低轨通信星座对空间天文观测的广泛干扰仍难以避免。

研究人员指出，由于太阳帆板朝向太阳，当空间望远镜指向背离太阳方向时，容易接收到帆板反射的光线。此外，基于姿态控制的缓解方案依赖于卫星寿命末期的操作。一旦卫星停止运行，可能丧失姿态控制能力，导致其翻滚并进入某些角度，使更多反射光进入望远镜视场，超出原始设计预期。

这不仅增加了卫星轨迹在观测图像中的复杂性，也使得后续校正工作更加困难，甚至无法实现。因此，制定详细的离轨处置计划并加强相关政策执行显得尤为关键。目前，随着近地轨道卫星数量持续增长，此类光污染问题对天文观测的影响日益凸显，亟需通过技术与管理手段协同应对。

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