
百万卫星计划威胁天文观测,太空资源争夺进入新阶段
欧洲南方天文台研究首次量化巨型星座对地基天文学的影响,提出10万颗卫星的临界值,同时系外行星新发现与月球基地计划折射出人类太空活动的深层张力。
一项由欧洲南方天文台(ESO)主导、发表于《天文学与天体物理学》的研究首次给出量化结论:若轨道上卫星总数突破约10万颗,且亮度超过肉眼可见阈值,地基光学天文学将面临“生存威胁”。该研究以当前1.4万颗在轨卫星为基线,推演了SpaceX百万颗级星链数据中心、美国Reflect Orbital公司5万颗镜面卫星以及中国CTC系列星座等总计逾170万颗卫星的潜在影响,发现即使在不直接照射观测设备的情况下,这些航天器也会使夜空背景亮度显著升高,导致望远镜图像中出现大量光迹,甚至让智利阿塔卡马沙漠等最佳观测点的天空变得如同城市郊区。
研究详细拆解了干扰机制:太阳光照射下的卫星会在日落后和日出前形成明亮拖尾,掩蔽其背后的暗弱天体。ESO天文学家奥利维耶·艾诺指出,SpaceX的巨型星座可使甚大望远镜在入夜两小时后仍出现数十条卫星轨迹,视场损失最高达28%。而Reflect Orbital计划中的镜面卫星若处于反射光束内,单颗亮度可达满月的四倍;即便未直射,每颗也会亮如金星,从光污染严重的城市看去,它们将成为夜空中唯一可见的“星星”。该研究已作为正式意见提交美国联邦通信委员会(FCC),后者正在审查SpaceX和Reflect Orbital的授权申请。
围绕太空资源的博弈呈现出鲜明的地域特征。欧洲科学界通过ESO和英国皇家天文学会联合发声,强调天文学家的诉求并非反对卫星使用,而是寻求共存规则,并承认与SpaceX等制造商保持着“相当良好的合作”。美国方面,商业航天扩张势头强劲,SpaceX的星链用户已超1030万,世界经济论坛预测全球太空经济规模将从2023年的6300亿美元增至2035年的1.8万亿美元。与此同时,中国正推进自己的低轨星座计划,而美国国家航空航天局(NASA)则宣布投入约300亿美元建设月球永久基地,首批货运合同已授予三家企业,目标在2028年前完成第一阶段部署。
在观测条件日益恶化的背景下,一项发表于《自然》的系外行星研究提供了另一种视角。利用詹姆斯·韦布空间望远镜对距地球80光年的白矮星WD 1856 b进行透射光谱分析,科学家发现这颗木星大小的行星大气中含有甲烷和气溶胶,其温度高达117至139摄氏度,远超预期。研究团队据此推断,该行星可能是在恒星死亡数十亿年后,因三星系统中伴星的引力扰动而从远处迁移至当前轨道,而非在红巨星阶段被吞噬后幸存。这一发现依赖的正是尚未被卫星轨迹严重干扰的空间望远镜数据,凸显了保护纯净观测窗口的科学价值。
下一个关键节点在于美国FCC对SpaceX和Reflect Orbital申请的裁决。ESO机构事务负责人贝蒂·基奥科表示,这是“抛给监管者的问题”,并期待其认同光学天文学面临的威胁。与此同时,国际社会尚未形成关于卫星亮度和数量的全球治理框架,而NASA月球基地计划的技术挑战——包括尚未解决的月球时间标准——也提醒各方,太空活动的规则制定已滞后于商业和战略布局的速度。
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一项新研究警告称,商业竞赛将多达170万颗卫星送入近地轨道,可能对天文学造成毁灭性后果。夜空将变得更亮,望远镜拍摄的图像会因卫星轨迹而损失大片区域。研究人员敦促全球将卫星总数限制在10万颗以内,以保护我们研究宇宙的能力。
美国国家航空航天局(NASA)正着手在月球上建造永久基地,预算高达300亿美元,美国试图在与中国的激烈竞争中保持太空领先地位。已向私营公司授予初步合同,用于运送科学仪器和技术。该月球前哨被描绘成新太空竞赛中的战略资产。