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天文学家警告说,天空中每15个灯光中就有一个可能是卫星

2021-12-3 14:45| 发布者: imufu| 查看: 36565| 评论: 0

摘要: 我在萨斯喀彻温省农村的农场外面,和我的邻居们聊天,我邀请他们来通过我的望远镜欣赏夜空。在对土星环和从仙女座星系穿越太空200多万年到达我们眼前的光线发出惊叹和张口结舌之后,我们的话题不可避免地转向了大流 ...




我在萨斯喀彻温省农村的农场外面,和我的邻居们聊天,我邀请他们来通过我的望远镜欣赏夜空。

在对土星环和从仙女座星系穿越太空200多万年到达我们眼前的光线发出惊叹和张口结舌之后,我们的话题不可避免地转向了大流行病、我们在家工作的安排和对农村互联网的抱怨。我的邻居不经意地提到,他们的网络供应商刚刚转而使用Starlink。

我抬头看了一眼,发现一颗明亮的卫星在天空中移动,几乎可以肯定是星链,因为它们现在几乎占了近4000颗运行卫星的一半,而且非常明亮。我深吸一口气,仔细考虑如何讨论我们都将不得不为星链网络支付的大量费用。

我并不责怪我的邻居们的转换。在这里,和北美的许多农村地区一样,没有很好的互联网选择,而且在大流行期间,许多人在家里工作和上课,任何使生活更容易的东西都会被立即接受。

但我清楚地知道这个成本可能有多高。我的论文即将在《天文学杂志》上发表,其中预测了如果卫星公司贯彻他们目前的计划,夜空会是什么样子。

我还知道,由于太阳光的几何形状和所选择的轨道,我居住的北纬50度将是世界上受影响最严重的地区。

在没有监管的情况下,我知道在不久的将来,你在天空中能看到的每15个点中有一个实际上是无情地爬行的卫星,而不是星星。这对研究天文学将是毁灭性的,并将完全改变全世界的夜空。

未来太,太明亮了
为了找出夜空将受到计划中的巨型卫星所反射的阳光的严重影响,我们建立了一个开源的计算机模型来预测从地球上不同地方、不同时间、不同季节看到的卫星亮度。

我们还基于这个模拟建立了一个简单的网络应用。

我们的模型使用了四个巨型卫星公司申请的轨道上的65000颗卫星。SpaceX Starlink和Amazon Kuiper(美国),OneWeb(英国)和StarNet/GW(中国)。我们校准了我们的模拟,以匹配望远镜对Starlink卫星的测量,因为它们是迄今为止数量最多的。

自第一次发射以来,Starlink在调暗卫星方面取得了一些进展,但大多数卫星仍然可以用肉眼看到。

我们的模拟显示,从世界任何地方,在每个季节,都会有几十到几百颗卫星在日出前和日落后至少一个小时内可见。

现在,在露营或参观你的小屋时,相对容易逃避城市光污染的黑暗天空,但我们的模拟显示,你在地球上任何地方都无法逃避这种新的卫星光污染,甚至在北极。

地球上受影响最严重的地方将是南北50度,靠近伦敦、阿姆斯特丹、柏林、布拉格、基辅、温哥华、卡尔加里和我自己的家等城市。在夏至日,从这些纬度上看,将有近200颗卫星整夜被肉眼看到。

我研究柯伊伯带的轨道动力学,这是海王星以外的一个小天体带。我的研究依靠长时间的曝光、广域成像来发现和追踪这些小天体,以了解我们太阳系的历史。

作为了解我们宇宙的关键的望远镜观测,由于无节制的太空开发,将变得更加困难。

天文学家们正在制定一些缓解策略,但是这些策略需要时间和努力,而这些努力应该由巨型星座公司来支付。

未知的环境成本
星联互联网可能看起来比其他农村选择更便宜,但这是因为许多成本被卸载了。一个直接的成本是建立和维护这个系统所需的数百次火箭发射造成的大气污染。

每一颗卫星的部署都会将废旧的火箭体和其他碎片倾倒在已经拥挤的低地球轨道上,增加碰撞的风险。这些太空垃圾中的一部分最终将落回地球,而全球那些头顶上卫星密度最高的地区也将最有可能受到实际影响。

星链计划在运行五年后更换42,000颗卫星中的每一颗,这将需要平均每天让25颗卫星脱离轨道,大约6吨的材料。这些卫星的质量不会消失 - 它将沉积在高层大气中。

因为卫星主要由铝合金组成,它们在上层大气中汽化时可能会形成氧化铝颗粒,可能会破坏臭氧并导致全球温度变化。

这一点还没有深入研究,因为低地球轨道目前不受任何环境法规的约束。

管制天空
目前,所有这些卫星都计划在低地球轨道上运行,几乎完全不受管制。对于光污染、发射造成的大气污染、重返大气层造成的大气污染或卫星之间的碰撞,都没有规定。

从长远来看,这些巨型卫星甚至可能在经济上不可行,当许多用户同时连接或下雨时,网速可能会减慢到爬行。

但是,各公司现在正以疯狂的速度发射卫星,它们对夜空、大气层和低地球轨道的安全造成的损害,即使运营商破产,也不会消除。

毫无疑问,许多地方的农村和偏远地区的互联网用户已经被互联网基础设施的发展所抛弃。但还有许多其他的互联网传输选择,不会导致如此极端的成本。

我们不能接受全球失去对夜空的访问,自从我们有人类以来,我们一直能够看到夜空并与之联系。

通过卫星公司之间的合作而不是竞争,我们可以在轨道上减少许多卫星。通过改变卫星的设计,它们可以变得更暗,对夜空的影响更小。我们不应该在天文学和互联网之间做出选择。

但是,如果没有要求这些变化的法规,或者来自消费者的强大压力表明夜空的重要性,我们对星星的看法很快就会被永远改变。




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