大型近地轨道通信卫星可能会扰乱天文学

对BlueWalker3原型卫星的观测表明，它是夜空中最亮的天体之一，除了最亮的星星之外，其他所有星星都黯然失色。

天文学家担心，如果不采取缓解措施，大型卫星群可能会破坏我们从地球观测恒星和进行射电天文学的能力。

几家公司正在规划卫星“星座”，即由数百颗卫星组成的卫星群，可以在世界任何地方提供移动或宽带服务。

然而，这些卫星需要处于“近地”轨道并且可能相对较大，因此它们破坏夜空观测的可能性令人担忧。

现在，由国际天文学联合会保护黑暗和安静天空免受卫星星座干扰(CPS)中心的天文学家领导的一个国际科学家小组，包括伦敦帝国理工学院的研究人员，在《自然》杂志上发表了一篇论文，评估了原型的详细影响BlueWalker3天文学卫星。

帝国理工学院物理系的戴夫·克莱门茨博士说：“夜空是一个独特的实验室，科学家可以利用它进行地面实验室无法完成的实验。天文观测为基础物理学和其他研究提供了见解。“它打破了我们知识的界限，改变了人类对宇宙地位的看法。原始夜空也是人类共同文化遗产的重要组成部分，应该为整个社会和子孙后代加以保护。”

明亮的观察

BlueWalker3于2022年9月10日由ASTSpaceMobile发射到近地轨道，作为计划中由一百多颗用于移动通信的类似卫星组成的星座的原型。发射几周内进行的观测表明，这颗卫星是天空中最亮的物体之一。

然而，为了更好地了解其对天文学的影响，CPS发起了一项国际观测活动。作为该计划的一部分，来自世界各地的专业和业余观测人员提供了来自智利、美国、墨西哥、新西兰、荷兰和摩洛哥等地点的专业和业余观测资料。

新发布的数据记录了BlueWalker3在130天的时间里的亮度，显示亮度突然增加，同时天线阵列完全展开，该天线阵列面积为64平方米，是近地轨道有史以来部署的最大的商业天线系统。

观测结果的子集还用于计算卫星随时间变化的轨迹。通过将预测路径与收集到的观测结果进行比较，作者能够评估预测的准确性以及预测的准确性如何因大气阻力等因素而发生变化。

了解卫星的位置很重要，因此天文学家可以尝试避开它们，或者至少知道它们在数据中的位置。然而，除了掩盖它们的位置并丢失该部分天空的数据之外，减轻亮度是很困难的。

无线电干扰

除了可见观测之外，BlueWalker3还可能干扰射电天文学，因为它使用的波长接近射电望远镜观测的波长。虽然一些望远镜位于指定的射电安静区内，但保护这些区域的限制目前仅适用于地面观测发射机，因此它们不一定受到卫星传输的保护。

IAUCPSSathub联合负责人兼帝国理工学院物理系研究员MikePeel博士表示：“BlueWalker3主动发射的无线电频率接近射电天文学保留的频段，现有的天文台免受无线电干扰的保护措施可能会影响这还不够。因此，需要进一步研究来制定策略，保护现有和即将推出的望远镜免受计划在未来十年发射的众多卫星的影响。”

IAU和CPS合作伙伴认识到新的卫星星座在改善全球通信方面发挥着重要作用。然而，它们对天文观测的干扰可能会严重阻碍我们对宇宙理解的进展。因此，在部署它们时应适当考虑其副作用，并努力尽量减少其对天文学的影响。

对BlueWalker3的观测将继续进行，天文学家计划在今年晚些时候观测其热发射。天文学家将在10月份的IAU研讨会：天文学和卫星星座：前进之路上继续讨论这个话题。