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人造卫星的轨迹模糊了哈勃的视线

2023-3-11 00:08| 发布者: imufu| 查看: 10183| 评论: 0

摘要: 周一·知古通今 | 周二·牧夫专栏周三· 太空探索 | 周四·观测指南 周五· 深空探测|周六 · 茶余星话| 周日 ·视频天象作者:莫妮卡·扬翻译:杨幸允校对:牧夫校对组编排:张莹后台:朱宸宇原文链接:https://sk ...


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 周五 · 深空探测 |周六 · 茶余星话 | 周日 · 视频天象

作者:莫妮卡·扬

翻译:杨幸允

校对:牧夫校对组

编排:张莹

后台:朱宸宇

原文链接:https://skyandtelescope.org/astronomy-news/satellite-trails-mar-hubble-images/



「【写在开头】最近微信推荐机制调整了,可能有些读者会收不到我们的推送,请大家别忘了给牧夫天文加上星标,不错过任何有趣文章!」







经统计,在20年的哈勃望远镜数据中,人造卫星的轨迹在逐渐增多。



当人造卫星穿过望远镜的视场的时候它们会留下轨迹。有些时候这些轨迹不那么棘手或者可以被遮掩掉;但是像上图这种情况,人造卫星的轨迹就是个问题了。

图片来源:美国国家航空航天局、欧洲航天局、克鲁克(Kruk)等人、 2023年《自然》杂志

当太空探索技术公司(SpaceX)在2019年开始发射他们的第一个“星链”(Starlink constellation),并且天文学家们开始意识到人造卫星有多亮的时候,SpaceX的首席执行官埃隆·马斯克(Elon Muck)想当然地发推说以后的望远镜全发射到太空里就没问题了。但结果是,在一些轨道中,太空观测还是会受到光污染的影响。

3月2日,《自然》杂志发布了一个关于哈勃望远镜图像中人造卫星轨迹的统计。统计显示在过去的20年里,被人造卫星轨迹影响的图片比例翻了一倍。截止至2021年,在哈勃望远镜的图像中看到人造卫星轨迹的概率是6%。

由德国马克斯-普朗克地外物理研究所(Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics)的桑德尔·克鲁克(Sandor Kruk)带领的团队运用了一种新的方法来统计人造卫星的轨迹。他们先是在“小行星猎人”(Asteroid Hunters)这个公众科学项目的论坛中寻找数据。在这个项目中,志愿者的任务是寻找小行星的轨迹;因为哈勃望远镜相对于地球的运动,这些轨迹在图像通常是一条比较短的弧线。在寻找小行星的同时,这些志愿者也会标注图像中的其他异常,比如笔直的人造卫星轨迹。克鲁克和他的同事们用这些标记了人造卫星轨迹的图像训练了两个机器学习算法。这些算法负责在2002-2021年的图像中找出笔直的轨迹。

这段时间内的大部分观测都是在像“星链”这样的人造卫星发射之前完成的,所以这项研究为后续研究设定了基准线。不过就在这20年的时间段里,克鲁克的团队已经发现人造行星的轨迹有了显著的增长(50%)。这大致对应着人造卫星数量的增加(40%)。



三条人造卫星的轨迹穿过了同一张哈勃望远镜图像。(这三条轨迹的角度不同,所以这些人造卫星大概率不属于同一个星链)。

图片来源:美国国家航空航天局、欧洲航天局、克鲁克(Kruk)等人、 2023年《自然》杂志

哈勃望远镜不是535公里(330英里)高的近地轨道中唯一的望远镜。例如欧洲航天局的系外行星特性探测卫星(Characterising Exoplanet Satellite, CHEOPS)和美国国家航天局的近地天体广域红外巡天探测器(NEOWISE)也在近地轨道进行观测;它们也会受到人造卫星的影响。(像詹姆斯·韦布空间望远镜这样距离地球150万公里、绕日观测的轨道更远的望远镜暂时不会受到干扰。)

“现在我们已经在CHEOPS非常小的视场里发现接近3000条轨迹了。而且我们在数据库里发现了‘星链’卫星的痕迹”瑞士日内瓦大学的尼古拉斯·比洛特(Nicolas Billot)向《天空与望远镜》杂志说到,“自2019年12月CHEOPS发射以来,我们也在数据中发现了很多多余的人造卫星轨迹。”他们近期也会发布相关的数据。

截止到克鲁克和他的同事分析数据的时候,最多只有1562个“星链”卫星和320个OneWeb卫星在轨道中。它们对于哈勃望远镜的项目的影响是很小的。但是根据哈佛史密松天体物理中心(Harvard-Smisthonian Center for Astrophysics)的乔纳森·麦克道威尔的统计,现在这些卫星的数量翻了大约一倍,分别为3703个和542个。而且在十年内,在近地轨道的人造卫星数量会增加到数以万计个。比洛特提醒我们这些统计还没有算上大概率增多的太空垃圾。



近地卫星穿过哈勃望远镜图像留下的一条粗大的轨迹。

图片来源:美国国家航空航天局、欧洲航天局、克鲁克(Kruk)等人、 2023年《自然》杂志

克鲁克的团队估计在十年内至少五分之一、甚至一半的哈勃图像中会出现人造卫星的轨迹。在较高的轨道的人造卫星会出现得更平凡,但是留下的轨迹会更细;像“星链”阵队这样离地550公里、在较低的轨道的人造卫星不会太频繁地出现,但是它们出现的时候会留下很粗的轨迹。

如果天文学家们不能改变未来,他们至少还能为此计划,例如把消除人造卫星轨迹作为哈勃图像处理的常规流程的一部分。不过,克鲁克和他的团队也承认这种做法可能会比较困难,而且不是所有时候都适用。



责任编辑:郭皓存

牧夫新媒体编辑部

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