研究證實星鏈衛星集群對天文觀測造成了越來越大的麻煩

儘管 SpaceX 已通過改裝降低了星鏈(Starlink)互聯網衛星的反光,但該公司獲批准的上萬顆衛星集群,還是讓天文學家感到極其擔憂。最新數據顯示,星鏈在軌衛星數已超過 1500 顆。儘管距離 12000 顆落成還有很長一段時間,這項服務就已經對天文觀測造成了毀滅性的打擊。

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被污損的仙女座星系資料圖

過去兩年裡,一對天文學家都在使用來自巡天望遠鏡的資料圖像來辨識星鏈軌道,期間受污染的照片數量暴增了 25 倍。

研究人員預計,當 SpaceX 完成星鏈的大規模部署時,幾乎每一張望遠鏡圖像都會被亂入的至少一條星鏈軌跡給破壞。

來自帕洛馬天文台的 Zwicky Transient Facility(簡稱 ZTF),旨在捕捉超新星等罕見天文事件。

ZTF 會反覆掃描整個天空來,並在軟件監督下生成圖像,以揪出在早期資料圖庫中不存在的新物體。得益於超高的靈敏度,使之非常適合識別太陽系中的昏暗物體,比如小行星。

為簡化快速掃過整個天空的任務,ZTF 依賴於視野非常寬廣的大相機。不幸的是,寬闊視野也導致其更可能在曝光后的照片中看到星鏈衛星的痕迹。

研究團隊分析了從 2019 年 11 月 – 2021 年 9 月期間(大約 2 年)的每一張存檔照片和所有星鏈硬件的在軌數據,以確定 ZTF 相機拍到它們的頻率。

一旦被識別為疑似星鏈衛星,軟件就會檢查圖像上是否存在明亮的軌跡。

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藍條代表十日觀察期內的曝光數,紅線則是星鏈衛星總數。

研究初期,軌道上只有大約 100 顆星鏈衛星,所以十日觀察期內“一無所獲”的概率還是相當正常的。但當在軌衛星數增至 500 顆時,鏡框就開始急轉直下。

等到在軌星鏈衛星數量超過 1500 顆,ZTF 通常就會在十日內遭遇超過 200 顆衛星。在多重因素的影響下,暮光觀測受到的傷害最為明顯。

首先,拍攝地平線的圖像,明顯遭遇了更多的星鏈衛星,因為 Starlink 佔據了相當多的這部分空間角度。

其次,由於太陽的夾角位置,此類衛星更可能被完全照亮 —— 結果大約 64% 的污損照片都是在黃昏時分的近地軌道上拍到的。

然而隨着衛星集群規模的不斷膨脹,壞事也迎來了爆髮式的增長。2020 年底的時候,只有大約 6% 的黃昏照片受到影響。但到 2021 年底,這一數字也猛漲到了 18% 。

有關這項研究的詳情(PDF),已經發表在近日出版的《天體物理學快報》(The Astrophysical Journal Letters)上。

原標題為《Impact of the SpaceX Starlink Satellites on the Zwicky Transient Facility Survey Observations》。

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