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，其艾姆斯研究中心研究人员在《自然》期刊发文指出，近地轨道巨型卫星星座将严重干扰天文观测，预计至2040年，SPHEREx等空间望远镜96%图像将受污染，呼吁全球协同制定减缓策略。

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艾姆斯研究中心三名研究人员撰写，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%的图像出现人造卫星轨迹。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，受污染图像比例将迅速上升。目前受威胁的观测项目包括美国宇航局的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）。

截至2025年，SpaceX已发射第3000颗“星链”卫星，占其自2019年以来总发射量的近三分之一。该公司计划最终部署超3万颗低轨卫星，并拟于2026年使用“星舰”火箭发射更大规模的第三代“星链”卫星。与此同时，中国正加速推进“国网”星座建设，据国际电信联盟文件显示，其规划规模达12992颗卫星。

研究人员预测，若所有已申报星座全部建成，SPHEREx、ARRAKIHS和巡天望远镜96%的曝光图像将至少包含一条被阳光照亮的卫星轨迹。尽管SpaceX已采取措施降低卫星亮度，例如调整姿态以减少对地面观测的反射，但此类做法反而可能增大对近地轨道空间望远镜的散射截面。

论文建议通过调整观测时段等手段缓解影响，但强调仅靠局部优化难以根本解决问题。研究呼吁各国运营商与国际科学界协同制定更有效的减缓策略，以保护未来天文观测的完整性。

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的方向时，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，超出原始设计预期。

这种情况会显著增加卫星轨迹在观测图像中的复杂性，使得后续校正工作更加困难，甚至无法实现。因此，制定详细的离轨计划并实施有效的监管政策至关重要。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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