SpaceX公司希望通过一个轨道卫星群将高速互联网覆盖到地球上的愿望仍在继续，一项新研究表明，他们已经在天文成像领域取得了重大进展。随着低地球轨道上的卫星数量在过去两年中迅速增长，研究人员发现它们现在影响了近五分之一的重要黄昏观测，尽管他们描述的整体科学影响目前还很小。


SpaceX在2019年开始将其Starlink卫星发射到轨道上，同年，天文学家已经注意到他们的图像中出现了明亮的条纹。从那时起，人们越来越担心这些卫星可能会损害科学家赖以研究宇宙的黑暗和安静的天空，甚至会影响对危险的近地小行星的探测。


目前，有近1800个这样的卫星在大约550公里（341英里）的高度绕地球运行，对加州理工学院圣迭戈附近的帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施（ZTF）在2019年11月至2021年9月期间收集的档案图像的分析表明，它们是如何使自己的存在受到影响的。这个仪器每两天扫描一次夜空，收集超新星和近地小行星等宇宙物体的观测数据。


这项分析显示，Starlink卫星共产生了5301条条纹，影响了几乎五分之一的黄昏观测。这些观测是在黎明或黄昏进行的，对于探测接近太阳和穿过地球附近的小行星至关重要。


“在2019年，0.5%的黄昏图像受到影响，而现在几乎20%受到影响，”研究的主要作者Przemek Mróz说。


尽管条纹图像迅速增加，但研究人员说，科学运作没有受到强烈的影响，每条条纹影响到每张图像中不到十分之一的像素，就目前情况而言，天气状况构成了更大的威胁。


研究报告的共同作者Tom Prince说：“有一个小的机会，我们会错过一颗小行星或隐藏在卫星条纹后面的其他事件，但与天气的影响相比，如多云的天空，这些对ZTF的影响相当小。”


随着SpaceX计划在2027年之前拥有多达10000颗在轨卫星，科学家们预计几乎所有在ZTF拍摄的黄昏图像在未来都将包含至少一个条纹。展望未来，科学家们希望通过软件来帮助避免他们的图像受到潜在的污染，这可以预测卫星的路径，并使他们能够安排观测，避开它们的路径，或潜在地掩盖它们的影响。


SpaceX正在采取自己的措施来减少这些卫星对天文学的影响。这包括为卫星添加遮阳板，以减少其反射率，其第一个原型已于2020年6月发射。作为分析的一部分，该研究的作者还检查了这些遮阳板的有效性，发现它们事实上将卫星的亮度降低至原来的1/5，尽管这仍然比2020年由天文学家、政策制定者和专家组成的卫星星座1（SATCON1）研讨会所要求的水平要亮一点。


Mróz说：“我们预计Starlink卫星不会影响非黄昏图像，但如果其他公司的卫星星座进入更高的轨道，这可能会给非黄昏观测带来问题。”


这项研究发表在《天体物理学杂志快报》上。