今年5月,馬斯克旗下的SpaceX將首批60顆星鏈衛(wèi)星發(fā)射升空。今年“雙十一”,你在忙著購物時,SpaceX又把60顆星鏈衛(wèi)星送上了天。這個月,可能還要再發(fā)射60顆。
然而,來自天文界的反對聲也此起彼伏。
據(jù)《麻省理工技術(shù)評論》官網(wǎng)報道,SpaceX近日表態(tài),希望嘗試使用一種新的涂層來降低星鏈衛(wèi)星的亮度,以此來平息天文學家的憤怒。
成千上萬顆近地衛(wèi)星,將影響天文觀測
星鏈計劃試圖實現(xiàn)所謂的太空互聯(lián)網(wǎng),號稱將為那些缺乏或沒有網(wǎng)絡(luò)連接的人群提供快速、可靠的網(wǎng)絡(luò)。
不同于軌道高度36000公里的地球同步衛(wèi)星,星鏈計劃通過部署在近地軌道的衛(wèi)星實現(xiàn),軌道高度只有幾百公里。
近地軌道衛(wèi)星的優(yōu)點在于,通信信號延遲低,成本也低。但軌道高度越低,讓通信信號覆蓋整個地球表面所需要的衛(wèi)星數(shù)量就越多。
SpaceX計劃先發(fā)射12000顆星鏈衛(wèi)星,這個數(shù)目已然十分驚人。更驚人的是,它又向國際電信聯(lián)盟提出申請,為額外30000顆星鏈衛(wèi)星部署頻譜。如果都能成功實施的話,加起來總共42000顆。
這些龐大的數(shù)字讓天文圈感到頭疼。
“從天文的角度來講,星鏈計劃發(fā)射這么多顆衛(wèi)星,肯定會影響天文觀測,這是毫無疑問的。”北京天文館館長朱進在接受科技日報記者采訪時說。
光學天文學首當其沖。“太陽下山后,地球上空的這些近地軌道衛(wèi)星可以被太陽照得非常明亮。而且這些衛(wèi)星運行得非???,就像一顆明亮的天體在快速移動。”在耶魯大學從事天文學研究的王松虎告訴科技日報記者。
王松虎介紹,利用光學望遠鏡對太空進行觀測,就好比是給太空照相。這些明亮的星鏈衛(wèi)星可能使部分天文圖像都曝光過度,一片白茫茫。
有些對暗弱天體的觀測,單幅曝光時間非常長,如果有顆明亮的衛(wèi)星一直在快速移動,會在天文圖像上形成一條非常亮的線,處理起來非常麻煩,對觀測質(zhì)量會有很大影響。
給衛(wèi)星加涂層,是否有效尚不知曉
大型綜合巡天望遠鏡(LSST)首席科學家安東尼·泰森告訴外媒他的估算:多達42000顆星鏈衛(wèi)星,基本上將使LSST 20%的觀測毫無價值。
來自哈佛-史密森天體物理學中心的天文學者喬納森·麥克道維爾認為,光學天文學將會遇到大問題,尤其是在拍攝最微弱和最遙遠的星體方面。麥克道維爾尤其擔心,這些衛(wèi)星會降低科學家捕捉那些有可能撞上地球的危險小天體的能力。
為應(yīng)對輿論壓力,SpaceX表示,它將測試一種試驗性涂層,目的是讓星鏈衛(wèi)星的反射性降低。這樣星鏈衛(wèi)星就沒那么亮了。
SpaceX首席運營官格溫·肖特威爾稱,本月即將發(fā)射的60顆新衛(wèi)星中,其中一顆將應(yīng)用這種涂層。該公司希望將涂層應(yīng)用到更多衛(wèi)星之前,先測試一下涂層的效果。
麥克道維爾認為,這值得嘗試。他相信,這種涂層會使星鏈衛(wèi)星的亮度降低3個級別,肉眼將不再看到。
這意味著,普通人還可以繼續(xù)抬頭享受比較完整的星空。至于會不會真正幫助專業(yè)的天文學者,依然難說。
“可能會好一些,但也好不了哪里去。”朱進認為,降低亮度或許會對光學觀測有所幫助,但并不會降低對射電望遠鏡的干擾。
沒錯,射電天文領(lǐng)域可能也難以幸免。
“幾萬顆位于近地軌道的星鏈衛(wèi)星會占據(jù)很多無線電波資源,將直接影響對高頻信號進行觀測的射電望遠鏡。”中科院國家天文臺研究員張承民告訴科技日報記者,衛(wèi)星上天后如果錯誤使用其他頻段,還會干擾其他射電望遠鏡。
除非達成共識,趨勢難以扭轉(zhuǎn)
王松虎告訴科技日報記者,星鏈計劃這樣的太空互聯(lián)網(wǎng)項目讓他感到很矛盾。
一方面,太空互聯(lián)網(wǎng)號稱讓地球上很多偏僻角落都用上互聯(lián)網(wǎng),并帶來更好的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。對市場而言,這意味著巨大的經(jīng)濟利益。
SpaceX的星鏈計劃只是其中之一,其他公司也在加入。OneWeb公司在今年2月發(fā)射了首批衛(wèi)星,亞馬遜已公布衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃,Telesat公司也有相關(guān)計劃。
從市場發(fā)展的角度來看,王松虎認為,這個趨勢很難扭轉(zhuǎn)。因為網(wǎng)絡(luò)需求在那里,資本利益也在那里。除非全世界都達成共識,否則就算SpaceX不發(fā)射星鏈衛(wèi)星,也會有其他機構(gòu)發(fā)射類似衛(wèi)星。
另一方面,作為天文工作者,王松虎對這些太空互聯(lián)網(wǎng)項目卻是有些反對的。這些衛(wèi)星勢必對天文觀測帶來不利影響,而且隨著太空互聯(lián)網(wǎng)的市場越做越大,可能將有越來越多的衛(wèi)星飛上天。
朱進也表達了類似的觀點。
“太空互聯(lián)網(wǎng)是一種網(wǎng)絡(luò)解決方案,它是一個趨勢。”朱進說,但他也擔憂,上萬顆星鏈衛(wèi)星只是開始,以后其他機構(gòu)爭相發(fā)射,情況會變得日益嚴重。
在王松虎看來,即便跳出天文圈,對普通人而言,這也是個巨大的矛盾。
“抬頭能夠看到星空,是不是普通人的權(quán)利之一?如果是的話,那么這些技術(shù)公司為了技術(shù)理想也好,為了經(jīng)濟利益也好,把數(shù)量如此龐大的衛(wèi)星放在天上,就不太公平了。”王松虎說:“然而另一方面,對于沒有光纜通信的偏遠地區(qū),通過互聯(lián)網(wǎng)和世界連接,是不是也是普通人的基本權(quán)利呢?”
解決這些矛盾并不容易。朱進認為,可能需要天文研究、衛(wèi)星發(fā)射、無線電管理等領(lǐng)域的相關(guān)國際組織進行溝通協(xié)商,建立一種共識和協(xié)調(diào)機制。
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