星空美景將不在?科學家憂衛星群污染夜空

文/蕭路

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【大紀元2021年05月03日訊】多年前,在郊外的觀星派對就可以欣賞到夜空的壯麗景色,這是尚未被人類污染的最後一片淨土。

不幸的是,情況變了。

現在衛星公司爭相將小型衛星發射到地球的低軌道,以提供偏遠地區網絡信號。但是,這些衛星群形成了人造「巨型星座」,而它們正在破壞靜謐的夜空。

例如,埃隆·馬斯克(Elon Musk)的SpaceX公司已將大約1300顆小衛星發射到太空,這是其Starlink互聯網服務的一部分;而且SpaceX已獲准發射12,000枚小衛星。現在,即使在地球上最黑暗的地方,夜空也被這些小衛星的軌跡所污染。

對於天文學界來說,這個問題更為嚴重。根據最近在《皇家天文學會月刊》上發表的一篇新論文,繞地球軌道運行的人造太空物體可能使地球上大部分地區的夜空整體亮度提高10%以上。

這將超過40年前天文學家設定的閾值,該閾值確定位置是否被「光污染」。

斯洛伐克科美紐斯大學(Comenius University)的米羅斯拉夫·科奇法伊(Miroslav Kocifaj)在一份聲明中說:「我們的主要動機是估計外部因素(例如地球軌道上的空間物體)對夜空亮度的潛在影響。」

「我們預計天空亮度的增加將是微不足道的,但我們的第一個理論估計已證明極其令人驚訝,因此我們決定及時報告我們的結果。」聲明說。

這項新研究是第一個考慮太空物體對夜空的整體影響的研究,而先前的研究則主要強調單個衛星和太空碎片對天文學成像的影響。研究小組根據空間物體對大小和亮度的已知分布,對空間物體對夜空總體亮度的貢獻進行了建模。

這項研究既包括功能正常的衛星,也包括各種空間碎片。儘管專業的望遠鏡和靈敏的攝像機能夠將空間物體解析為離散的光點,但低分辨率設備和人眼只能看到許多此類物體的組合效果。

總體效果是增加了夜空的漫反射亮度,可能會遮擋漫射的天文物體,例如銀河系中的恆星雲。

「與地面光污染不同,這種光污染可以在地球的大部分表面上看到,」國際黑暗天空協會公共政策(Public Policy for the International Dark-Sky Association)主任約翰·巴倫丁(JohnBarentine)在上述聲明中表示。「天文學家們在遠離城市燈光的地方建造了天文台,以尋找黑暗的天空,但是這種形式的光污染具有更大的地理覆蓋範圍。」

近年來,天文學家對繞地球運行的物體數量不斷增加表示擔憂,特別是大量的通信衛星。

更糟糕的是,這些小衛星增加了衛星之間或衛星與其它物體之間發生碰撞的機會,可能會產生更多太空碎片。

實際上,國際天文學聯合會(IAU)最近向聯合國和平利用外層空間委員會(COPUOS)的一個小組委員會提交了有關這些衛星影響的報告,以及一些減輕夜空損失的建議。

這項新的研究意味著夜空的進一步變亮與發射的新衛星數量成正比。儘管SpaceX最近已更改其設計以降低航天器的亮度,但空間物體數量急劇增加的集體效應仍將改變全球的夜空。

巴倫丁說:「我們的研究結果表明,不僅僅是天文學家,還有更多的人失去享受原生態夜空的機會。」「本論文可能會真正改變談判的性質。」他說。

但是,聯合國在這個問題上進展緩慢。國際天文學聯合會向聯合國提出的建議只是說,衛星運營商和對其進行監督的監管機構應考慮對天文學和夜空的影響,並提出一些一般性準則。然後,如果小組委員會批准該報告及其建議,它將在8月舉行一次外空委全面會議,該會議可能決定將建議轉發給委員會成員國。

巴倫丁告訴Vox:「這實際上不是一項政策議程,但是這是一種基調,就像世界團結在一起一樣,考慮到這個問題,認為這很重要,並提出了一系列建議以儘量減少這一問題。」這是「我們已經確定了問題並提出了一些解決方案的感覺。」

巴倫丁認識到天文學界幾乎沒有什麼影響力。

目前最大的問題是,關於衛星在地球上的外觀沒有國際法規。巴倫丁在上述報告中說,諸如SpaceX之類的衛星公司「沒有法律義務聽取天文學家的擔憂」。他們是按照自己的意願來做的。換作另一個國家的另一家公司可能會發出更多更明亮的衛星。

物理學家阿帕娜·文卡特森(Aparna Venkatesan),詹姆斯·洛文塔爾(James Lowenthal),帕瓦奇·普雷姆(Parvathy Prem)和莫妮卡·維達里(Monica Vidaurri)在《自然天文學》上發表的一篇論文中寫道:「衛星星座⋯⋯觸及人類與夜空的科學和文化關係的核心,影響了千百年來圍繞天體和夜空的所有國家的幾千年歷史的天空傳統和文化習俗。」

我們確實需要重新思考我們的外太空戰略。

責任編輯:林妍#

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