來源:中國科學報

太空中的衛星會影響望遠鏡觀測環境,大量發射衛星的做法已經引起光學天文學家的不滿。如今,射電天文學家也開始擔憂。10月,下一代巨型射電望遠鏡陣——平方千米陣(SKA)團隊發佈了一項報告,分析了星鏈計劃等向空中發射大量衛星的做法可能產生的影響。

射電望遠鏡的正常運行需要其處在無線電靜區。以SKA爲例,其建成後將成爲世界上最大的射電天文臺,投入運行時,天文臺方圓十萬平方公里內將嚴禁使用手機。

但即便如此,望遠鏡仍會受到干擾。按太空公司SpaceX的星鏈計劃,超過一萬顆衛星得到了發射許可,目前已有上百顆衛星成功發射。這些衛星將在空中組網,爲偏遠地區提供互聯網服務,也會讓太空佈滿無線電信號。

這些衛星會導致光電天文學家的望遠鏡視場中出現許多明亮的條紋,也會影響SKA的射電波段,妨礙研究者尋找宇宙中的有機分子。

SKA的報告指出,星鏈計劃中的衛星會佔用10.7-12.1兆赫茲波段,這與SKA南非天文臺的7個觀測波段之一相重合。報告還分析了6400顆衛星可能產生的影響,包括主瓣波束和旁瓣波束。

這些衛星的信號傳輸將導致下行鏈路波段喪失70%的靈敏度,若空中的組網衛星達到10萬個,天文臺將徹底無法使用與衛星重合的波段,也無法探測到氨基酸、甘氨酸等最基本的分子。這一波段還可能被用於探測遙遠星系中的水分子痕跡,這是宇宙學研究中用於探尋暗物質如何加速宇宙膨脹的關鍵標記。

目前,聯合國外層空間事務廳(UNOOSA)已經就SKA發佈的報告展開討論,討論內容包括如何避免衛星帶來的光污染和電磁輻射。一些窄頻帶長期以來受到國際電信聯盟的保護,建立無線電靜區、在偏遠地區架設望遠鏡也是規避手段。

但當衛星飛過望遠鏡上空時,仍然會產生干擾。射電天文學家希望衛星運營商飛過天文臺上空時能關閉發射機、移到其他頻段或面向遠方。SpaceX也正與射電天文學家溝通,討論實時協調等方案。

參與UNOOSA討論的科學家則希望,未來的低軌衛星設計可以避免向射電望遠鏡和無線電靜區發射波束,旁瓣泄漏也可得到控制。這些建議將於明年由一系列聯合國小組委員會展開進一步討論。

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