大型低地球轨道通信卫星BlueWalker 3可能会扰乱天文学

熊明青

BlueWalker 3在墨西哥圣佩德罗马蒂国家天文台留下的痕迹。贷方:I .普劳楚-弗雷恩

（）据伦敦帝国理工学院：对BlueWalker 3原型卫星的观测显示，它是夜空中最亮的物体之一，除了最亮的星星之外，它的光芒盖过了所有的星星。

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上观察恒星和进行射电天文学的能力。

几家公司正在计划卫星“星座”——可能由数百颗卫星组成的群组，可以在世界任何地方提供移动或宽带服务。

然而，这些卫星需要在“低地球”轨道上，并且可能相对较大，因此它们干扰夜空观测的可能性是一个问题。

现在，由IAU保护黑暗宁静天空免受卫星星座干扰中心(CPS)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BlueWalker 3卫星对天文学的详细影响。

来自帝国理工大学物理系的戴夫·克莱门茨(Dave Clements)博士表示，“夜空是一个独特的实验室，可以让科学家进行在地面实验室无法完成的实验。天文观测提供了对基础物理学和我们知识边界上的其他研究的见解，并改变了人类对我们在宇宙中的位置的看法。纯净的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。”

明智的观察

2022年9月10日，AST SpaceMobile将BlueWalker 3发射到低地球轨道，作为计划中的一百多颗类似卫星星座的原型，这些卫星打算用于移动通信。发射后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，为了更好地了解它对天文学的影响，CPS发起了一项国际观测活动。作为这项计划的一部分，来自智利、美国、墨西哥、新西兰奥特罗亚、荷兰和摩洛哥的专业和业余观测人员也参与了进来。

记录了BlueWalker 3在130天内的亮度，新发布的数据显示，随着天线阵列的完全展开，亮度突然增加，该天线阵列面积为64平方米，是有史以来部署到低地球轨道的最大的商业天线系统。

观测数据的子集也被用来计算卫星随时间的轨迹。将预测的路径与收集的观测数据进行比较，作者能够评估预测的准确性以及预测如何因大气阻力等因素而改变。

知道卫星的位置很重要，所以天文学家可以尽量避开它们，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和丢失那部分天空的数据之外，减轻亮度是很困难的。

射电干扰

除了可见光观测，BlueWalker 3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无线电静默区内，但目前保护这些区域的限制仅适用于地面发射机，因此它们不一定受到卫星传输的保护。

IAU CPS的Sathub的联合负责人、帝国理工大学物理系的研究员迈克·皮尔博士说:“BlueWalker 3在接近射电天文学保留波段的无线电频率上积极传输，现有的天文台保护无线电干扰可能不够。因此，需要进一步的研究来制定策略，以保护现有的和即将到来的望远镜免受未来十年计划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具有重要作用。然而，它们对天文观测的干扰可能会严重阻碍我们对宇宙的了解。因此，在部署它们时应适当考虑它们的副作用，并努力将它们对天文学的影响降至最低。

对BlueWalker 3的观测将会继续，天文学家计划在今年晚些时候观测它的热辐射。天文学家将在10月的IAU研讨会上继续讨论这个话题:天文学和卫星星座:前进的道路。